Постоянно действующая радиоинтерферометрическая сеть «Квазар-КВО» состоит из трех радиоастрономических обсерваторий, расположенных в Ленинградской области (обсерватория «Светлое»), Карачаево-Черкесской Республике (обсерватория «Зеленчукская») и Республике Бурятия (обсерватория «Бадары»). Они объединены c Центром корреляционной обработки РАН в Санкт-Петербурге.
Для перевода оборудования (в основном приемников и их вспомогательных систем) на современный интерфейс управления — Ethernet было необходимо переоснащение радиотелескопов современными кабелями Lapp Group.
До осуществления этого проекта управление и контроль производились по интерфейсу RS-485, по кабелям, заложенным при постройке радиотелескопов. В результате ряда модернизаций оборудования возникла ситуация, когда системы управления дают информации больше, чем такие линии могут передать. Соответственно, назрела необходимость модернизации и самой линии передачи информации.
— Модернизация линии передачи данных дает нам новые возможности. Например, система радиометрической регистрации сигналов может быть перенесена в верхнюю кабину радиотелескопа. Таким образом, сигналы будут передаваться в цифровой форме, что позволяет избавиться от различных искажений в длинных аналоговых линиях, дополнительных усилителей и корректоров. Все это в целом повышает информативность радиоастрономических наблюдений и качество получаемых наблюдательных данных, — отметил Алексей Лавров, научный сотрудник Института Прикладной Астрономии Российской Академии Наук (ИПА РАН).
На настоящий момент модернизация завершена (в 2013 году) в обсерватории «Светлое». В прошлом году проводились работы по строительству и оснащению радиотелескопов РТ-13 в «Зеленчукской» и «Бадарах». РТ-13 закупалась в Германии у компании Vertex Antennentecknik GmbH, которая также производила сборку и пусконаладку на местах и использовала исключительно кабели компании Lapp Group.
Применение продукции Lapp на практике
Обсерватория ИПА РАН ведет крайне интенсивные наблюдения. Сбор научной информации ведется очень активно.
Можно сказать, что исследовательские приборы здесь работают практически непрерывно. Остановки возможны только в случае проведения профилактических работ и ремонтов. Кроме того, все три обсерватории ИПА РАН вместе составляют радиоинтерферометр с базами, сопоставимыми с размерами нашей страны. Другого такого инструмента в России нет.
С помощью радиотелескопа РТ-32 ведутся астрофизические наблюдения, которые дают данные ученым, занимающимся исследованием звезд и других объектов: квазаров, галактик, скоплений. С помощью полученных им данных уточняются теории строения и эволюции звезд. Это ведет к лучшему пониманию процессов, протекающих в звездных системах.
Работу обсерватории можно представить себе следующим образом: в режиме радиоинтерферометра два или три телескопа синхронно наблюдают один и тот же источник на небе и записывают данные. Затем данные обрабатываются на специальном вычислительном устройстве — корреляторе.
В результате могут быть получены координаты радиотелескопов в Земной системе отсчета. Они используется для изучения динамики тектонических плит, уточнения теории строения Земли и т.п. Также эти наблюдения помогают с высочайшей точностью синхронизировать атомные часы обсерваторий, расположенных на расстоянии до 4000 км друг от друга.
Это имеет стратегическое значение, поскольку эти данные также поставляются в Ростехрегулирование и Министерство обороны. На их основе корректируются бортовые часы спутников системы ГЛОНАСС, и, соответственно, повышается точность работы системы ГЛОНАСС. Причем, коррекция ведется непрерывно и постоянно.
Также с помощью интерферометра можно получать радиоизображения звездных объектов, которые используются в научных целях.
Понятно, что все эти точнейшие измерения предъявляют особые требования к качеству как всего оборудования, с помощью которого они производятся, так и отдельных его частей. Именно высокая степень надежности кабелей Lapp Group сыграла главную роль в том, что они были применены в радиотелескопе РТ-32 обсерватории «Светлое» при замене отслуживших свое проводников.
При выборе кабелей сотрудники ИПА РАН руководствовались также такими преимуществами продукции Lapp Group, как особо гибкая конструкция проводников: каждая жила представляет собой десятки тонких медных нитей в скрутке. Таким образом, они специально предназначены для использования на подвижных конструкциях: кранах, манипуляторах и т.п. Причем, жилы и изоляция поддерживают гибкость в температурном диапазоне от -40°C до +70°C. Их привлекло также то, что внешняя изоляция кабеля производства Lapp Group стойка к истиранию, солнцу, плесени, маслам, растворителям. Настолько, что срок службы кабеля в буксируемой петле мостового крана горячего цеха, по опыту эксплуатации составляет 7 лет. В кабельных петлях антенны прогнозируется срок службы кабеля более 20 лет. К тому же, кабели Lapp Group легче и менее объёмны, чем их аналоги других производителей и можно выбрать оптимальные сечения жил и конструкции.
Решения Lapp Group
Для системы управления приемным комплексом радиотелескопа «G-3» и переносе системы радиометрической регистрации ЦРМ-1 в НЗК использовался кабель ETHERLINE® Cat.5 FD BK. Это особо гибкие кабели категории 5 для больших скоростей передачи, из безгалогеновых материалов, специально разработаны в качестве магистральных кабелей. Они соответствуют требованиям стандартов EIA/TIA-568, TSB-36 и ISO/IEC IS 11801. Подходят для передачи аудиосигналов (ETHERSOUND) или данных по управлению освещением (DMX или Ethernet), а также для построения компьютерной сети, сетей EtherCAT и EtherNet/ IP. Также, они обладают стойкостью к УФ-лучам, особой гибкостью, возможен их простой монтаж в ограниченном пространстве. Температурный диапазон при подвижной прокладке от -5°C до +50°C.
Особо гибкие кабели для передачи данных с наружной оболочкой из полиуретана UNITRONIC® FD P plus были применены в системе управления БСК, а также в новейшей системе звукового контроля МКС. UNITRONIC ® FD P plus обладает широким температурным диапазоном, что способствует его применению в экстремальных климатических условиях, от -40 до +80 °C. Наружная оболочка кабеля из полиуретана (PUR), стойкая к порезам, раздиру, к минеральным маслам и показывает отличную износостойкость при применении кабелей в буксируемых кабельных цепях. Все продукты испытаны в процессе применения, и показали свою надежность.
Lapp Group имеет в номенклатуре также оптические кабели (GOF), предназначенные для подвижных конструкций и обеспечивающие гибкость в температурном диапазоне от —30С до +70С, что послужило одной из причин выбора клиентом именно компании Lapp.
HITRONIC® FD — это особо гибкие волоконно-оптические кабели для гибкого применения внутри и вне помещений с неметаллическим несущим элементом из стеклонитей. Кабели этого вида обладают оптимальным радиусом изгиба (15 х D), возможно непосредственное и field конфекционирование. Наружная оболочка кабеля HITRONIC® FD сделана из полиуретана, износостойкая и трудно воспламеняющаяся.
Полное переоснащение объекта «Светлое» заняло 5 дней, за 2 дня была проведена прокладка новых кабелей и монтаж петель.
Клиент
Институт прикладной астрономии создан в соответствии с постановлением Президиума Академии наук СССР от 13 октября 1987 г. № 941. В соответствии с постановлением Президиума Российской академии наук от 13 декабря 2011г. № 262 полное наименование института — Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной астрономии Российской академии наук (ИПА РАН). ИПА РАН — один из крупнейших астрономических институтов мира, ведущий исследования в области новых методов астрометрии и геодинамики, эфемеридной астрономии, классической и релятивистской небесной механики, радиоастрономии и радиоинтерферометрии, космической геодезии и фундаментального координатно-временного обеспечения.
