Разработка экспериментальных моделей пикоспутников и системы многоаппаратного развёртывания для отработки группового полёта в условиях атмосферы

Многоспутниковые орбитальные группировки обеспечивают переход от единичных дорогостоящих аппаратов к унифицированным платформам, совокупные характеристики которых: глобальное покрытие, высокие надёжность и разрешающая способность, возможность параллельного выполнения целевых задач, гибкость и масштабируемость – существенно превышают возможности одиночного спутника. Однако отсутствие решений для отработки технологий управляемого развёртывания многоаппаратных систем обусловливает необходимость создания экспериментальной базы с поэтапным переходом от наземных испытаний к атмосферным и к полноценным орбитальным миссиям. В работе представлена архитектура и экспериментальные лётные модели аппаратов формата пикоспутник с системой развёртывания, предназначенной для создания кратковременной группировки зондов в условиях атмосферы. Разработанные аппараты представляют собой платформу для атмосферных экспериментов, ориентированную на отработку орбитальных миссий группового полёта. В качестве транспортно-пускового контейнера выступает модульный аппарат-деплойер, оснащённый гибридным пружинно-моторным механизмом отстыковки, обеспечивающим выпуск двух пикоспутников. Разработана портативная наземная станция приёма с поддержкой модуляций LoRa и FSK. Рассмотрены и описаны конструктивные решения и принципиальная схемотехника, а также приведены результаты лётных испытаний, подтверждающие применимость разработанного комплекса для задач атмосферного мониторинга и проектирования орбитальных миссий.

1. Kulu, E. CubeSats & Nanosatellites: 2024 Statistics, Forecast and Market Analysis / E. Kulu // 75th International Astronautical Congress (IAC-2024). – Milan, Italy : International Astronautical Federation, 2024.

2. Franzese, V. PocketQube picosatellites: survey of missions and technologies / V. Franzese // CEAS Space Journal. – 2025. – Vol. 17. – P. 1007–1018. DOI: 10.1007/s12567-025-00603-0

3. CanSat Guidelines 2025-2026 [Электронный ресурс] / European Space Agency (ESA). – Режим доступа: https://cansat.esa.int. – Дата доступа: 15.02.2026.

4. CanSat: Design, Development, and Deployment of Open-Source Weather Monitoring Nano-Satellite / T. Alam, M. Javed, A.R. Qureshi [et al.] // 2024 4th International Conference on Digital Futures and Transformative Technologies (ICoDT2). – Islamabad, Pakistan, 2024. – P. 1–8. DOI: 10.1109/ICoDT262145.2024.10740189

5. Lay, K.S. High altitude balloon testing of Arduino and environmental sensors for CubeSat prototype / K.S. Lay, L. Li, M. Okutsu // HardwareX. – 2022. – Vol. 12. – Art. e00329. DOI: 10.1016/j.ohx.2022.e00329

6. Foust, R. Utilizing High Altitude Balloons as a Low-Cost CubeSat Test Platform / R. Foust [et al.] // 2020 IEEE Aerospace Conference. – Big Sky, MT : IEEE, 2020. DOI: 10.1109/AERO47225.2020.9172333

7. FOSSASat-2E Constellation: Unleashing Spacebased SatIoT for Industrial Applications through Picosatellites / J. Fernandez, A. Quijano Rivas, M. Parvej [et al.] // Proc. 73rd Int. Astronautical Congress (IAC-2022). – Paris: International Astronautical Federation, 2022.

8. Utility and constraints of PocketQubes / J. Bouwmeester, S. Radu, M.S. Uludag [et al.] // CEAS Space Journal. – 2020. – Vol. 12, № 2. – P. 573–586. DOI: 10.1007/s12567-020-00300-0

9. CubeSat: A new generation of picosatellite for education and industry low-cost space experimentation / H. Heidt, J. Puig-Suari, A. Moore [et al.] // 14th Annual AIAA/USU Small Satellite Conf. – Logan : Utah State University, 2000. – SSC00-V-5.

10. CubeSat Design Specification (CDS). Rev. 14.1 [Электронный ресурс] / The CubeSat Program, Cal Poly SLO. – 2022. – Режим доступа: https://www.cubesat.org. – Дата доступа: 24.02.2026.

11. PocketQube Standard, Issue 1 [Электронный ресурс] / GAUSS Srl, Morehead State University, Kentucky Space. – 2018. – Режим доступа: https://www. gaussteam.com. – Дата доступа: 24.02.2026.

12. Chun, C. The CanSat Compendium: A Review of Scientific CanSats / C. Chun, M.H. Tanveer, S. Chakravarty // Machines. – 2023. – Vol. 11, № 7. – Art. 675. DOI: 10.3390/machines11070675

13. Юшкевич Е.Д. Система развертывания и управления группировки малоразмерных атмосферных зондов / Е.Д. Юшкевич [и др.] // Компьютерные технологии и анализ данных (CTDA’2024): материалы IV Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 25–26 апр. 2024 г. – Минск: БГУ, 2024. – С. 129-132.

14. Юшкевич Е.Д. Разработка экспериментальных моделей пико-спутников и выпускной системы для запусков в атмосферу / Е.Д. Юшкевич [и др.] // Девятый Белорусский космический конгресс, 21–23 октября 2025 г., Минск: материалы конгресса: в 2 т. – Минск: Объединенный институт проблем информатики НАН Беларуси, 2025. – Т. 1. – С. 140–143.

15. Bendoukha, H.A. Link margin assessment for CubeSat using long range communication system / H.A. Bendoukha // International Review of Aerospace Engineering (IREASE). – 2022. – Vol. 15, No. 4. – Pp. 183–191. DOI: 10.15866/irease.v15i4.21970

16. Гецов, П. Высокоточные беспилотные летательные аппараты – методы и средства ГНСС позиционирования / П. Гецов, С. Начев, Ванг Бо, Д. Зафиров // Исследование Земли из космоса. – 2019. – № 1. – С. 84–91. DOI: 10.31857/S0205-96142019184-91

17. Юшкевич Е.Д. Разработка экспериментальных моделей пикоспутников и выпускной системы для запусков в атмосферу / Е.Д. Юшкевич [и др.] // RusNanoSat-2025: сб. тезисов докл. VI рос. симпозиума по наноспутникам с междунар. участием. – Самара : Издво Самар. ун-та, 2025. – С. 175–177.

18. Юшкевич Е.Д. Разработка системы развертывания группировки сверхмалых атмосферных зондов / Е.Д. Юшкевич [и др.] // Приборостроение – 2025, Минск, 13–15 ноября 2025: материалы 18-й Междунар. науч.-техн. конф. – Минск: БНТУ, 2025. – С. 371–372.

19. Morehead State University. MRFOD (Morehead-Roma FemtoSat Orbital Deployer) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.moreheadstate.edu/academics/colleges/science/engineering-sciences/space-science-center/space-missions. – Дата доступа: 05.04.2026.

20. Alba Orbital. Albapod v2: PocketQube deployer [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.albaorbital.com/deployers. – Дата доступа: 01.04.2026.