ИСПОЛЬЗОВАНИЕ возможностей ЦЕНТРА КОСМИЧЕСКИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИЗМИРАН В ПРОФИЛЬНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММАХ ПОДГОТОВКИ ИНЖЕНЕРНЫХ КЛАССОВ

(*****@***ru)

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Российской Академии наук (ИЗМИРАН), Москва, г. о. Троицк

Аннотация

В настоящее время для многих школ достаточно актуальной является проблема организации проектно-исследовательской деятельности. В ИЗМИРАН давно ищутся подходы к воспитанию будущих учёных и инженеров на базе отечественных, собственных научно-технических разработок. Доклад посвящён вопросам применения аппаратуры управления космическими комплексами научной аппаратуры в образовательных проектах.

В настоящее время для многих школ достаточно актуальной является проблема организации проектно-исследовательской деятельности в условиях реализации требований ФГОС второго поколения в части личностных, регулятивных (т. е. управленческих), познавательных и коммуникативных УУД. На комплексное решение данной проблемы направлен ряд образовательных проектов Департамента образования г. Москвы, это, в частности, проекты конвергентного обучения и недавно стартовавший проект "Инженерный класс в московской школе". В рамках собственных научно-педагогических исследовательских работ, в ИЗМИРАН давно ищутся подходы к воспитанию будущих учёных и инженеров на базе отечественных научно-технических разработок, проводимых в Центре космических информационных технологий (ЦКИТ ИЗМИРАН). Основным направлением деятельности Центра с момента его создания в 2000г. было управление проведением космических научных экспериментов. В настоящий момент режим работы аппаратуры позволяет осуществлять на её базе образовательные проекты научной и инженерной направленности. В её состав входят следующие элементы:

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

·  антенно-поворотное устройство с приёмопередающей антенной диапазона 137 МГц;

·  антенно-поворотное устройство с приёмной антенной диапазона 1.7 ГГц;

·  комплекс аппаратуры управления спутниками в диапазоне 137 МГц;

·  комплекс приёмной аппаратуры для приёма данных со спутников в диапазоне 1.7 ГГц;

·  комплекс обеспечивающей и управляющей аппаратуры, рабочие места операторов.

Воспитание будущих инженеров - это непростой процесс, требующий длительного времени и значительных усилий на всех его этапах. Основная особенность хорошего инженера - это постоянная готовность к творчеству, к тому, чтобы в конкретной ситуации придумать и воплотить в жизнь нестандартное решение проблемы. Поэтому освоить инженерное искусство невозможно, работая лишь с готовой аппаратурой или заранее созданными конструкторами заводского изготовления - хороший инженер не только умеет использовать готовые решения, но должен уметь внести в них адекватные изменения, а в случае необходимости - предложить новое, оригинальное.

Уникальность аппаратного комплекса ЦКИТ ИЗМИРАН, созданного для управления космическими экспериментами на борту отечественной орбитальной солнечной обсерватории "КОРОНАС-Ф", заключается в том, что эта аппаратура полностью разработана и изготовлена силами собственных разработчиков - инженеров и учёных. В настоящий момент на её основе возможна реализация целого ряда образовательных проектов, которые могут быть основаны не только на использовании готовой сложнейшей аппаратуры, которая, как правило, применяется обучающимися, да и зачастую, преподавателями, как некий "чёрный ящик", но и на основе её модификации, доработки и перенастраивания под руководством коллектива её разработчиков.

Например, на базе приёмной параболической антенны диаметром 3.7м возможна реализация следующих учебно-образовательных проектов научно-инженерной направленности:

·  Организация приёма метеорологической информации со спутников ДЗЗ и её обработки. Учебно-инженерные области: радиоинженерия, математика, астрономия, планирование и управление, информатика, физика, география.

·  Оборудование дистанционно управляемой космической обсерватории на базе телескопа, помещённого на следящее устройство антенны и проведение с её помощью целого ряда исследовательских работ в области астрономии (информатика, телеуправление, математика, физика (оптика), астрономия).

·  Исследование системы управления следящим устройством поворота антенны, доработка алгоритмов управления под конкретные особенности реализуемого в настоящий момент проекта (информатика, управление инженерными системами).

·  Создание школьного беспилотного исследовательского мини-самолёта с управлением из Центра для изучения атмосферных явлений, научных исследований в атмосфере, проведения экспериментов по планированию и управлению полётом (авиамоделирование, телеуправление, радиоинженерия, вычислительная техника, информатика, управление).

·  Реализация пакетной и голосовой космической связи с радиолюбителями во всех уголках мира с использованием радиолюбительских спутников-ретрансляторов. (радиоинженерия, информатика, филология (практика в иностранных языках), комплексное развитие коммуникативных УУД).

·  Организация школьного центра управления полётом школьных мини-спутников с дистанционным доступом, проекты которых разрабатываются в настоящее время в ряде школ г. Москвы и Московской области. (информатика, телеуправление, планирование и управление, радиоинженерия, математика и т. п.).

·  Организация дистанционно управляемого стенда-имитатора полёта научно-исследовательского спутника с использованием реальной аппаратуры, разработанной для работы в космосе. В ходе управления полётом такого "спутника" могут быть использованы орбитальные данные реальных спутников, включая планироване сеансов связи, расчёт зон радиовидимости, составление набора команд управления аппаратурой виртуального спутника и реальным сопровождением антеннами настоящих космических объектов (информатика, космонавтика, управление).

·  Исследование геометрических характеристик системы слежения за спутниками с использованием данных наблюдения за астрономическими объектами (астрономия, метрология, математика, информатика).

Литература

1.  , , Й. Шварц. Бортовой и наземный комплексы управления научной аппаратурой спутника КОРОНАС-Ф. С. 469-476. В кн.: Солнечно-земная физика: результаты экспериментов на спутнике КОРОНАС-Ф / под ред. . – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. – 488 с. – ISBN 978-5-9221-1175-1.

2.  , Лисин использования наземного комплекса управления и приёма телеметрической информации ИЗМИРАН для организации дублирующих каналов связи со спутниками геофизического мониторинга Земли // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2010. – Т. 7, № 4. – С. 232-234.

3.  Д. Лисин. Система информационного обеспечения солнечной обсерватории КОРОНАС-Ф. LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH&Co. KG, 2011, 170с. – ISBN: 978-3-8433-2598-1.