Белорусские инженеры-электронщики создали уникальные интегральные микросхемы к спутниковым навигационным приемникам нового поколения, выпускаемым в России
60 МИЛЛИАРДОВ долларов - именно таким видят эксперты мировой объем услуг в области спутниковой навигации года через три. А нынче мировые услуги по запуску космических аппаратов оцениваются "всего лишь" в 21 миллиард. Говорят, космос никогда ранее не был столь доходным делом. Впрочем, сверхдержавы осваивают новые орбиты не только из соображений бизнеса, но и безопасности.
Черный квадратик - чуть побольше ногтя мизинца. Эта микросхема и есть главная деталь российского навигатора, его сердце. Внутри пластика запечатан полупроводниковый чип, или кристалл. Руководитель минского предприятия НТЛаб Дмитрий Черняковский говорит, что рассмотреть внутреннюю начинку изделия можно разве что в мощный микроскоп. Его составные элементы измеряются десятыми, а то и сотыми долями микрона - это, для сравнения, уровень, в сотни раз меньший, чем толщина волоса (40-150 микрон). В каждом из нескольких тысяч кристаллов интегральной схемы, расположенных на кремниевой пластине, скоммутированы десятки миллионов таких полупроводниковых элементов. Конструкторы и программисты создают рисунок кристалла при помощи компьютеров.
Дмитрий Николаевич провел меня по рабочим местам, где разрабатываются "умные" продукты, и показал макрофотографии микросхем: с виду они – как плотно застроенные кварталы.
Команда предприятия складывалась не один год. Беларусь, став сборочным цехом СССР, научилась делать не только тракторы: многие заводы работали на оборонку, вузы готовили классных инженеров. И Дмитрий Черняковский, который в микроэлектронике более 35 лет, тоже прошел школу физфака БГУ, конструкторского бюро НПО "Интеграл". В 2002-м о минских "профи" вспомнили в Питере: россияне решили воссоздать и развить свою глобальную навигационную спутниковую систему ГЛОНАСС.
- Мы спроектировали БИСы (большие интегральные схемы) для спутниковых навигационных приемников, - рассказывает Д. Черняковский. - Заказ получили от Российского института радионавигации и времени - так нынче называется бывший Ленинградский радиотехнический институт. А поскольку проекты были самые передовые, под субмикронные технологии, то изготовление БИСов организовали на ведущих мировых фабриках.
В микроэлектронике, уточняет Д. Черняковский, в последние лет 15 преобладает такая тенденция: одни фирмы создают проект, микросхему, другие изготавливают. Предприятия, в которые вложены десятки миллиардов долларов, занимаются лишь производством, при этом открыты для разных заказов. Происходит разделение труда и модель микроэлектронного "fabless-бизнеса" (в переводе с английского "бизнес без фабрики") бурно развивается. Сегодня минчане продуктивно работают также и с американскими, английскими, немецкими, китайскими, тайваньскими и другими фабриками, размещая там крупные заказы партнеров.
Разного рода GPS-устройствами, приемниками в мире, пожалуй, никого не удивишь. Навигаторы активно встраиваются в бортовые компьютеры автомобилей, ноутбуки, мобильные телефоны. Что нового предложит потребителям белорусско-российский проектно-производственный тандем? - Все разработчики раньше ориентировались только на систему GPS, а ГЛОНАСС как бы в расчет не брали, - продолжает Д. Черняковский. - Если и были проекты под ГЛОНАСС, то - на дискретных компонентах. И требовалось множество схем, чтобы приемник мог "ловить" систему, дающую в конкретном месте оптимальный результат. Мы впервые сделали, в одном чипе, универсальную двухсистемную схему - это дешевле, удобнее, надежно и компактно. На базе БИС создается целая сеть приемников разного назначения. Думаю, уже в 2008 году начнется их серийное производство. Они смогут одновременно работать с двумя навигационными системами: американской GPS и российской ГЛОНАСС, автоматически выбирая наилучшие параметры, давая оптимальный результат. В такой радиоэлектронике мы сегодня - первые и, пожалуй, пока единственные.
В Минске уже спроектированы и БИСы для работы с тремя спутниковыми системами. Европейская Galileo, как известно, только создается, но разработчики и под ее параметры уже подстроились. Для удобства в работе конструкторы "учат" навигаторы выдавать информацию с помощью речевого синтезатора, выводить данные на дисплей вместе с картой местности, обозначением направления движения. Кстати, голосовая подсказка – удобная вещь: водителю в незнакомом городе, например, не нужно все время посматривать на дисплей, больше внимания будет дороге. А то, что приемник сможет работать с любым из спутников трех навигационных созвездий, делает его более надежным в горной местности, на узких улицах мегаполисов.
Для России собственная навигационная система - дело не только престижа, развития промышленности, но и, конечно, безопасности. Все российские госструктуры уже переходят на стабильную работу с ГЛОНАСС, две других системы будут использоваться ими как вспомогательные. Ведь, как оказалось, в системе GPS в определенных ситуациях может поступать команда на спутники - и сигнал ухудшается, как бы размывается, а то и вообще исчезает. И тогда навигационный приемник определяет координаты уже не с точностью до метров, а с погрешностью до 100 метров. В частности, в некоторые периоды войн с Ираком, военных действий в Югославии американцы закрывали свой код или "загрубляли" точность при определении координат для обычных пользователей.
Доступные, недорогие навигаторы, как считают специалисты, будут использоваться очень широко и для самых разных целей.
Уже сегодня навигаторами пользуются путешественники, грибники, рыбаки. Разрабатываются приборы-маячки, с помощью которых легко будет отследить, например, груз, человека и даже любимую собачку: на запрос по пейджинговой связи чип выдаст свои координаты. Миниатюрная "радионяня" предупредит маму, если ребенок выйдет за пределы игровой площадки. И к находящемуся под домашним арестом человеку не нужно будет приставлять охрану: ее заменит чип в специальном браслете. А как вам трактор, вспахивающий идеально ровные борозды, проводящий обработку посевов... без тракториста: оператор на краю поля вводит команду в бортовой компьютер, и навигатор-автопилот ведет машину, помогает ей совершать необходимые маневры. Кстати, у разработчиков БИСов были переговоры с белорусскими тракторостроителями на этот счет. А минское СКБ "Камертон" вместе со специалистами НТЛаб уже занимается разработкой автомобильного тахографа, снабженного навигатором. Его производство, с использованием новейшей навигационной двухсистемной аппаратуры, скорее всего, будет налажено в России.
Справка "СОЮЗа"
GPS (Global Positioning System - глобальная система определения координат) - это спутниковая поисковая система. В нее входят 24 американских спутника, выведенные на орбиту. Система GPS создавалась США для военных целей, а в 80-е годы стала доступной для гражданского использования. Работает круглосуточно в любых метеоусловиях, в любой точке мира. В России развивается система ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система), которая позволит определять координаты воздушных, морских, наземных и космических объектов с точностью до одного и менее метров. Европейское космическое агентство (ESA) тоже приступило к созданию глобальной системы определения координат, в которую войдут 30 спутников. Планируется, что европейская система Galileо будет взаимодействовать с навигационными системами GPS и ГЛОНАСС.
/Иван Жданович/