ВШЭ на «Больших вызовах» в ОЦ «Сириус»

24 июля 2024 года в образовательном центре «Сириус» торжественно финишировал заключительный этап Всероссийского конкурса научно-технологических проектов «Большие вызовы». В течение 24 дней более 400 талантливых школьников и студентов работали над инновационными проектами под руководством ведущих учёных и экспертов.

Одним из проектов космического направления стала разработка блокчейн-модуля для хранения данных на малом космическом аппарате (МКА). Проект был реализован участниками этапа совместно со специалистами Московского института электроники и математики имени А. Н. Тихонова НИУ ВШЭ под руководством ведущего инженера учебно-исследовательской лаборатории функциональной безопасности космических аппаратов и систем (УИЛ ФБКАиС) Дмитрия Абрамешина и техника лаборатории Ивана Носова.

Цель разработки – создание инновационной системы для безопасного и надёжного хранения данных на спутниках с использованием блокчейн-технологий и системы RAID. Современные спутники часто сталкиваются с проблемами потери данных из-за аппаратных сбоев и воздействия космической среды. В рамках проекта была разработана система, которая использует блокчейн для обеспечения неизменности данных и RAID для их дублирования и защиты от утери.

Команда проекта состояла из четырёх участников: Ярослав Фурсов (Саратов) – инженер и программист, Елисей Горшков (Таганрог) – программист и математик, Константин Сыщиков (Санкт-Петербург) – программист и инженер-конструктор, Богдан Калиниченко (Челябинск) – инженер-испытатель. В ходе работы они разработали и протестировали прототип системы хранения данных на базе блокчейн и RAID технологий. Система включает в себя три микроконтроллера ATmega и использует специализированные носители памяти в качестве носителей данных. Благодаря блокчейн-технологии каждый блок данных содержит хэш предыдущего блока, что позволяет быстро обнаруживать и исправлять повреждения. Использование RAID 01 обеспечивает дублирование данных, что делает систему устойчивой к сбоям.

Константин Сыщиков об участии в проекте: «Самым сложным во всём проекте были финальная сборка системы и отладка. Тонна проводов, три микроконтроллера, сотни строк кода – приходилось по несколько часов всматриваться во всё это и выискивать причины неполадок. Но, несмотря на сложность, это было безумно интересно и увлекательно. Невозможно передать эмоции, когда спустя несколько часов правок кода и переподключения проводов система наконец заработала. За эти 24 дня я изучил принципы работы малых космических аппаратов, технологии блокчейна и архитектуры RAID-массивов. Получил новые навыки работы с микроконтроллерами, а также улучшил знания языков программирования C/C++. После участия в программе «Большие вызовы» я вижу своё будущее в тесной связи с наукой и IT-технологиями. Мне было бы интересно продолжить работать в области космических технологий, ведь они играют важную роль в развитии человечества».

Проект был реализован при поддержке компаний-партнёров: ООО «СПУТНИКС», «АСКОН», ООО «Аэроспейс кэпитал», Фонд содействия инновациям и ГК «СКАНЭКС». Поддержка партнёров обеспечила участникам доступ к передовым технологиям и ресурсам, что позволило достигнуть высоких результатов. Например, группа компаний «АСКОН» предоставила самую последнюю, недоступную в открытых источниках версию программного обеспечения «Компас-3D», которая позволила ребятам с нуля разработать корпус и другие конструкционные элементы для кубсата.

В течение смены участники посетили множество мастер-классов и лекций, где получили знания от ведущих специалистов отрасли. Они участвовали в сеансах связи со спутником НИУ ВШЭ через станцию связи «Завиток-М», установленную в центре управления полётами МИЭМ НИУ ВШЭ, научились настраивать системы ориентации и стабилизации космических аппаратов, а также приняли данные автоматической идентификации судов (АИС) от кораблей в акватории Чёрного моря.

«Огромным удовольствием было работать с этими талантливыми ребятами. Мы вместе преодолели множество трудностей и добились крутого результата. Впереди – продолжение работы над проектом вне смены, и я надеюсь, что плодотворное сотрудничество ребят и университета даст свои плоды в виде нового спутника Вышки на орбите. Отдельное спасибо хотелось бы сказать организаторам смены - всё было продумано на высшем уровне», – прокомментировал Иван Носов, ассистент руководителя проекта.

На финальной защите, состоявшейся 23 июля, команда представила завершённый прототип блокчейн-модуля для хранения данных на малом космическом аппарате. Ребята продемонстрировали его работоспособность, показав созданную физическую модель корпуса спутника с помощью 3D-печати и разработанные печатные платы для интеграции системы. Программная часть включала написание и отладку алгоритмов для управления данными на микроконтроллерах, реализацию системы блокчейн и RAID для защиты данных, а также разработку специализированного программного обеспечения для мониторинга и диагностики состояния спутника. Проведённые тесты подтвердили надёжность системы: данные восстанавливались после имитации электрических пробоев и ручного удаления информации. Проект получил высокие оценки от жюри за инновационность и детальную проработку, особенно выделив перспективы применения разработанной системы в реальных космических миссиях.

«Смена была просто невероятной! Наши ребята показали, что они настоящие профи, несмотря на свой молодой возраст. Реализовать такой сложный проект – это большой труд. Очень рад, что мы смогли работать вместе, и уверен, что они далеко продвинутся в космической отрасли. Договорились с ребятами, что будем продолжать работу вне смены "Большие вызовы"», – поделился впечатлениями руководитель проекта Абрамешин Дмитрий Андреевич.

Источник.