Версия для печати
Вернуться к списку

СТРАТЕГИЯ РАЗВИТИЯ МИРОВОЙ АЭРОКОСМИЧЕСКОЙ ИНДУСТРИИ В КОНТЕКСТЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ЦИФРОВЫХ ПЛАТФОРМ, РЕПОЗИТОРНЫХ КОМПЛЕКСОВ, КОМПЬЮТЕРНОЙ СТЕГАНОГРАФИИ И БЛОКЧЕЙН-ТЕХНОЛОГИЙ

В ближайшие годы старейшей отечественной академией – Российской академией наук (РАН) в тесном сотрудничестве с ведущими отечественными и иностранными предприятиями и организациями будут внедрены в промышленное производство новейшие разработки в различных сферах, включая аэрокосмическую индустрию. Каковы стратегические изменения в мировой авиационно-космической промышленности, которые необходимо рассматривать при создании нового поколения отраслевой высокотехнологичной продукции и услуг?

К числу технологических инноваций и новых решений для аэрокосмической индустрии, прежде всего, следует отнести промышленные цифровые платформы (ПЦП, исходное английское название – Industrial Digital Platforms, IDP), позволяющие масштабировать программно-технические и аппаратно-технологические решения ведущих российских вузов на производственных мощностях. В МГУ им. М.В.Ломоносова (ректор – академик РАН В.А.Садовничий) ПЦП для аэрокосмической индустрии позволяют разрабатывать не только фрагменты крупных космических аппаратов и оборудования для их изготовления, но и готовые наноспутники, что предполагает обучение по специальностям для создания перспективных аэрокосмических систем и расширения международной научно-промышленной кооперации для реализации масштабных отраслевых технологических проектов. Кадры по новым космическим специальностям востребованы в ведущих профильных академических институтах, например, в Институте прикладной математики имени академика М.В.Келдыша РАН (научный руководитель – академик РАН Б.Н.Четверушкин) и в Институте космических исследований РАН (научный руководитель – академик РАН Л.М.Зеленый). При этом необходимо учитывать рост объемов продаж продукции и услуг, например, на рынке космоэкологического мониторинга: крупнейшие мировые корпорации осуществляют миллиардные капиталовложения в инвестиционные проекты, обеспечивающие минимизацию экологических рисков и оптимизацию промышленной инфраструктуры в соответствии с критериями обеспечения промышленной и экологической безопасности. В последние годы наблюдается усиление финансирования экологических программ в Китайской народной республике (КНР): рост объемов производства отраслевой продукции по отдельным статьям превысил аналогичные показатели США.

При разработке новых материалов и компонентов для аэрокосмической индустрии с применением ПЦП активно применяются новые информационные технологии, в т.ч. компьютерная стеганография и блокчейн-технологии. Например, для организации сетевого обучения и внедрения промышленно-технологических инноваций автором разработан механизм, позволяющий организовать поэтапное формирование, обработку, преобразование, хранение, архивирование и восстановление данных с применением распределенного реестра данных. Идентификация и аутентификация в системе осуществляется по набору базовых (обязательных) и дополнительных (по необходимости) характеристик, скрыто хранимых в распределенном реестре среди множества других данных с применением методов, отличных от криптографических. При попытке несанкционированного доступа (НСД) к информации злоумышленник (например, хакер) даже при использовании суперкомпьютерных мощностей не сможет определить границы разделения блоков сведений, поскольку распределенный реестр организован по принципу многоуровневого вложения, и при погружении на каждый новый уровень существенно повышается риск выявления НСД и блокирования подозрительных действий. Параметры доступа к системе позволяют подключать расширенные сервисы идентификации и аутентификации пользователей, например, по радужке глаза, по рисунку и типу походки, по совокупности динамических изображений (например, мимике лица и жестикуляции при разговоре), по аудиозаписям голоса и т.д.

Применение ПЦП, репозиторных комплексов, компьютерной стеганографии и блокчейн-технологий при реализации Международных инвестиционных проектов в аэрокосмической индустрии позволит, в частности, сократить производственный цикл (ПЦ) «от идеи – до реализации» при создании новых изделий, снизить сроки окупаемости инвестпроектов, сократить объемы заемных и собственных средств и увеличить номенклатуру продукции по проекту. Например, разработанная автором библиотека криптографических и стеганографических методов позволяет хранить в репозиторных комплексах ПЦП финансово-экономические характеристики проектов и технические параметры композиционных материалов (включая нанокомпозиты), алюминий-литиевых сплавов пониженной плотности, жаропрочных интерметаллидных материалов на базе никеля и титана. Блокчейн-технологии обеспечивают быстрый доступ к данным конструкционных материалов, анализу методов неразрушающего контроля, сведениям об отечественных и иностранных предприятиях и организациях – соисполнителях по инвестиционным проектам, методам и формам взаимодействия с российскими и зарубежными инвесторами, а также программам обучения специалистов в соответствии с образовательными стандартами.

Другое направление развития мировой аэрокосмической промышленности – беспилотные авиационно-космические системы (БАКС). Внедрение ПЦП с репозиторными комплексами, методами компьютерной стеганографии и блокчейн-технологиями позволит сократить сроки реализации инвестиционных проектов для БАКС, повысить инвестиционную привлекательность частной космонавтики и космического туризма, сформирует новые рыночные ниши для отраслевых инвестиционных проектов (например, создание орбитальных буксиров с электроракетными двигателями) и изделий, в частности, универсальной спутниковой платформы весом 220 кг. Использование блокчейн-технологий и методов компьютерной стеганографии в рамках ПЦП повысит эффективность функционирования Национального интегратора данных дистанционного зондирования Земли, улучшит инвестиционный климат в сфере производства БАКС и обеспечит привлечение капиталовложений для создания линейки транспортно-грузовых БАКС различной грузоподъемности. Отметим, что внедрение репозиторных комплексов, компьютерной стеганографии и блокчейн-технологий на базе ПЦП повышает возможности применения реверс-инжиниринга и аддитивных технологий в персонализированном проектировании и изготовлении узлов БАКС.

Третье направление развития мировой аэрокосмической индустрии – образовательные стандарты, нацеленные на формирование промышленно-технологических комплексов мирового уровня с многоэтапной последовательной подготовкой специалистов «школа-вуз-предприятие». Внедрение в образовательной сфере ПЦП, репозиторных комплексов, компьютерной стеганографии и блокчейн-технологий позволит создавать новые поколения транспортной техники (не только авиационно-космической, но и ракетной, сухопутной, подводной и наводной), разрабатывать отраслевые электронные компоненты и автоматические системы, проектировать наноматериалы и нанокомпозиты, повышать надежность функционирования аэрокосмической техники, решать задачи в сфере теоретической и прикладной газовой динамики и тепломассообмена компонентов конструкций газотурбинных двигателей с разработкой надежных, высокоэффективных, обладающих большим ресурсом элементов конструкций аэрокосмических систем. Использование ПЦП с репозиторными комплексами, методами компьютерной стеганографии и блокчейн-технологиями обеспечит оптимизацию процессов диагностирования и контроля в аэрокосмической сфере, математического моделирования и обработки информации для авиационно-космической промышленности, абразивной и лезвийной обработки при производстве аэрокосмической техники, производства оборудования для аддитивных отраслевых технологий, создания аналитических приборов для изучения физики процессов горения (включая камеры сгорания и горелочные устройства) и разработки инновационных технологий для энергоэффективных газотурбинных двигателей нового поколения.

В рамках одной публикации сложно рассмотреть все направления стратегии развития мировой аэрокосмической индустрии в контексте применения ПЦП, репозиторных комплексов, методов компьютерной стеганографии и блокчейн-технологий. В числе перспективных разработок – повышение эффективности управления и модернизация системы государственного регулирования в сфере исследований, разработок и оборота прав на результаты интеллектуальной деятельности, особенности создания Инновационной национальной научно-технологической системы, внедрение технологий «Индустрии 4.0» в аэрокосмической сфере (например, технологии создания летательных аппаратов для освоения и развития труднодоступных регионов, выполнения комплексных авиационных работ для отраслей национальной экономики, модернизации объектов инфраструктуры воздушного транспорта, повышения уровня авиационной мобильности в городских агломерациях, комплексного освоения прилегающих к аэропортам территорий). Блокчейн-технологии, компьютерная стеганография и репозиторные комплексы для ПЦП за рубежом уже используются для создания сверхзвуковых пассажирских лайнеров, обеспечения экономической конкурентоспособности сверхзвуковых пассажирских самолетов по сравнению с традиционными видами авиаперевозок, формирования уникальной научно-исследовательской инфраструктуры мирового уровня для достижения новых научных результатов с улучшенными экологическими и экономическими характеристиками для сверхзвуковых режимов полетов гражданской авиации, консолидации усилий ведущих научных и промышленных предприятий и организаций, и объединения промышленно-технологических и финансово-экономических ресурсов для создания новых моделей сверхзвуковых летательных аппаратов.

Выводы и рекомендации:

1. Одним из важнейших направлений развития мировой аэрокосмической индустрии является международная кооперация в сфере создания космических кораблей для изучения и освоения месторождений полезных ископаемых на близких к Земле планетах. Например, в КНР уже осуществляется поэтапная подготовка к проекту по организации высадки на Луну и создания лунной космической базы для проведения полномасштабных научных исследований с участием космонавтов и роботизированных систем различных типов, включая антропоморфных роботов. Целесообразно в 2019-2020 годах проведение Международного форума по подготовке к реализации долгосрочного Лунного научно-исследовательского проекта с обязательным участием российских и китайских ученых – представителей РАН и Китайской академии наук, а также других предприятий и организаций. Возможно обсуждение отдельных положений предстоящего Международного форума в КНР в рамках торжественных мероприятий, приуроченных к 70-летию образования КНР, отмечаемого 01.10.2019!

2. Внедрение ПЦП на промышленных предприятиях и в отраслевых организациях при реализации Международных инвестиционных проектов с поэтапным формированием, обработкой, преобразованием, хранением, архивированием и восстановлением данных с применением распределенного реестра позволило автору выявить ряд отраслевых проблем, среди которых следует особо отметить недостаточно высокий уровень интеграции разнородных информационных систем и программно-вычислительных комплексов, отсутствие единых образовательных стандартов и снижение инвестиционной привлекательности вследствие ухудшения условий для привлечения масштабных капиталовложений. Для их устранения предлагается внесение изменений в действующее законодательство для устранения ряда правовых пробелов и внутренних и внешних противоречий в текстах нормативно-правовых документов.

3. Принципиально новые возможности при развитии мировой аэрокосмической индустрии возникают при синтезе блокчейн-технологий, методов компьютерной стеганографии и репозиториных комплексов в отраслевых ПЦП. Например, внедрение компьютерной стеганографии в репозиторные комплексы приводит к появлению принципиально нового класса систем защиты – стегорепозиториев, применимых, в частности, в транспортной сфере. Автором впервые был введен термин «стегорепозиторий» в патенте на изобретение РФ, зарегистрированном также за рубежом. Объединение методов компьютерной стеганографии с блокчейн-технологиями приводит к образованию нового направления в сфере IT – стеганографического блокчейна, равноприменимого как для долгосрочного сохранения данных в распределенных реестрах данных, так и для обеспечения их информационной защиты с высокой стойкостью к криптоанализу и стегоанализу.