Инженерия космических систем (ССиДЗЗ)

  • информатика
  • физика
  • Дает 100 баллов на ЕГЭ

Профиль «Инженерия космических систем» (ранее «Системы связи и дистанционного зондирования Земли») — это возможность попробовать себя в роли космического инженера. Участникам представится возможность поработать с функциональной моделью космического аппарата, а также написать для него полетное задание.

Этот профиль включён в перечень Российского совета олимпиад школьников и приносит бонусы при поступлении в вузы (какие конкретно — зависит от правил приёма вуза).

Группа профиля Вконтакте

Состав команды — 4 человека.

Команды могут предложить свое разделение по компетенциям (электронщик-монтажник, программист (контроллеры), программист (численное моделирование, системы управления), физик) или по направлениям деятельности (моделирование, конструирование, программирование, монтаж).

Разработчики

ООО «Образование будущего», СибГУ им. М.Ф. Решетнева

Основные партнёры

   

Отборочные этапы

На втором этапе будут использоваться подготовительные задачи по физике и информатике, а также задачи в симуляторе космических полётов, которые позволят определять состав группировки и компоновку космических аппаратов, необходимую орбиту и маневры для выполнения заданной миссии. 

Задания второго тура последовательно открываются для зарегистрированных команд в онлайн-симуляторе «Орбита.Челлендж».

Заключительный этап

Участникам финала-2020 предстоит разработать функциональную модель спутника формата CubeSat и образец полезной нагрузки из предоставленной компонентной базы, а также рассчитать группировку космических аппаратов соответствующего типа для решения заданной миссии.

Материалы для участников

Что нужно знать

  • Физика: кинематика вращательного движения, динамика поступательного и вращательного движений, момент инерции, момент силы, момент импульса, основное уравнение динамики вращательного движения, законы Кеплера, законы реактивного движения, распространение радиоволн в пространстве, законы постоянного тока, транзисторы, диоды, распространение электромагнитных волн, сила Ампера.
  • Математика: производные, тригонометрия.
  • Информатика: основы программирования, алгоритмы управления системами с обратной связью, численный расчёт простых физических моделей, протоколы передачи данных (рекомендованные группы языков: C/C++, Python).
  • Специальные знания в области инженерии космических систем: принцип работы системы ориентации и стабилизации.

Hard skills

Навыки, которые потребуются каждой команде, — хотя бы один член команды должен ими владеть:

  • Конструирование, опыт работы с ручным инструментом.
  • Основы 2D и 3D-моделирования.
  • Построение электрических цепей, работа с паяльным оборудованием.
  • Основы программирования (рекомендованные языки C/C++, Python, а также среда программирования Arduino).
  • Решение задач небесной механики.

Рекомендованные навыки:

  • Расчёт и экспериментальная проверка момента инерции тела и его центра масс.
  • Сборка и тестирование электрических схем и электронных устройств.
  • Программирование следящих систем и систем с обратной связью (в т. ч. P- и PD-регуляторов).
  • Сборка устройств связи.
  • Построение простых оптических систем.
  • Передача и кодирование информации, обработка больших объемов данных (телеметрии).

Soft skills

  • Работа в команде, в т. ч. умение распределять задачи между членами группы и удерживать выделенные роли.
  • Целеполагание, т. к. задача финала объёмная и необходимо решать ее в несколько постепенных этапов.
  • Планирование (управление временем) — необходимо строго укладываться в установленные сроки.
  • Самостоятельный поиск и анализ информации, в т. ч. умение работать с объёмным потоком информации, т. к. для успешного решения задач необходимо работать с данными из различных областей знания и объёмными теоретическими выкладками.
  • Адаптивность, т. е. умение приспосабливаться под ситуацию, умение вовремя перераспределить задачи и обязанности.

Связанные компетенции WorldSkills / WorldSkills Junior

  • Инженерия космических систем.

Как подготовиться к Олимпиаде КД НТИ

  1. Быть неравнодушным к космосу и увлекаться инженерно-конструкторскими задачами. И следить за новостями Олимпиады и профиля.
  2. Познакомиться с устройством и типовыми задачами космических аппаратов, основными понятиями орбитальной механики. Здесь могут помочь кружок космонавтики, занятия в космической лаборатории детского технопарка или самостоятельное знакомство с открытыми материалами. Мы рекомендуем курс «Современная космонавтика» А. Шаенко, книгу В. Б. Брагинского и А. Г. Полнарёва «Удивительная гравитация» и книгу А. Л. Стасенко «Физика полёта». На этой странице есть список центров дополнительного образования, где школьники могут заниматься космонавтикой: http://orbicraft.ru/where
  3. Познакомиться с задачами робототехники школьного уровня, в т. ч. с платформами Arduino, Raspberry. Среди общедоступных материалов мы рекомендуем курс «Ардуино для начинающих» и онлайн-курс «Программирование на Python».
  4. Познакомиться с задачами прошлых лет, попробовать решать их, самостоятельно или с наставником разобрать отдельные решения. Материалы профиля публикуются на сайте Олимпиады и партнёров.
  5. Участвовать в подготовительных сменах и/или хакатонах профиля, особенно если вы уже прошли во второй тур — хакатоны позволят «руками» познакомиться с отдельными подзадачами финала. Наставники могут также воспользоваться открытыми материалами хакатонов для проведения занятий, например «Передача данных» и «Стабилизация космического аппарата».

Ссылки на все упомянутые материалы даны ниже.

Рынки НТИ

  • AeroNet
  • SpaceNet