Кубсат (англ. CubeSat, cube + satellite) - это класс малых (сверхмалых) космических аппаратов (КА). Создание подобных КА стало возможным за счет микроминиатюризации (направление научно-технической деятельности, основными задачами которого являются уменьшение габаритов, массы и стоимости радиоэлектронной аппаратуры при одновременном повышении ее надежности и экономичности) и использования общепромышленной микроэлектроники для создания КА, то есть, за счет использования готовых компонентов (COTS - Commercial-off-the-shelf).
На рисунке 1 приведен пример выведенного на орбиту CubeSat.
Базовым размером (стандартом) КА типа CubeSat является куб 1U (1 unit), имеющий размеры 10x10x10 см и массу не более 2 кг. При этом существует возможность объединения нескольких КА в группы по 2, 3, 6, 12 и 24 штуки (массив на 2U, 3U и т.д.).
На рисунке 2 приведен пример выведенного на орбиту CubeSat размера 3U.
CubeSat выводятся, как правило, сразу по несколько (до 70) единиц либо посредством ракет-носителей, либо с борта пилотируемых и автоматических грузовых космических кораблей и орбитальных станций. Для размещения, запуска и разведения CubeSat разработаны многоместные контейнеры-платформы. Также для вывода CubeSat разрабатываются сверхмалые ракеты-носители. По состоянию на декабрь 2023 было запущено более 2300 CubeSat.
Также был разработан формат PocketCube (англ. "карманный куб") — это тип миниатюрного спутника для космических исследований, который имеет форму куба со стороной 5 см (1/8 от объема CubeSat), весит не более 250 гр и также использует стандартные коммерческие компоненты электроники.
На рисунке 3 приведен пример PocketCube.
Малые габариты и масса CubeSat и PocketCube, использование готовых компонентов (COTS) и стандартизация значительно снижают стоимость производства за счет модульной сборки, использования открытого программного обеспечения, доступной электроники, использования 3D-печати и т.д. Это делает CubeSat и PocketCube доступными для университетов, стартапов и частных компаний, а также позволяет создавать группировки CubeSat и PocketCube для решения самых разнообразных задач: научных исследований, образовательных проектов, дистанционного зондирования Земли, коммуникационных задач, коммерческих приложений, исследований дальнего космоса, мониторинга космического мусора, биологических и медицинских экспериментов и т.д. Некоторые КА типа CubeSat стали первыми национальными спутниками своих стран.
Поиск патентных публикаций (опубликованные заявки, патенты на изобретения и полезные модели) по теме "Спутники типа CubeSat (и PocketCube)" проводился в следующих базах патентной информации:
база данных ФИПС (Российская Федерация);
база данных Patentscope (Всемирная организация интеллектуальной собственности – ВОИС);
база данных Espacenet (Европейское патентное ведомство – ЕПВ);
сервис патентной аналитики PatSeer (Индия).
Поиск проводился по следующим ключевым словам и выражениям: Кубсат, покеткуб, наноспутник, пикоспутник, фемтоспутник, CubeSat, PocketCube, nanosatellite, picosatellite, femtosatellite..
Поиск проводился по следующим классам Международной патентной классификации (МПК): B64G, G06F, H04B, H01Q, G05D, G01C, G06V, H04N, G01M, G01S, B64F, F03H, F02K, F24S.
В результате поиска было выявлено 947 патентных документов, опубликованных в период с 2012 по 2024 год и относящихся к 480 техническим решениям.
На рисунке 4 представлены страны, в которых выявлены патентные публикации по теме "Спутники типа CubeSat (и PocketCube)".
Из рисунка 4 видно, что разработки спутников типа CubeSat и PocketCube ведутся в большом количестве стран, что обусловлено значительным снижением финансовых затрат на разработку, вывод на орбиту и создание спутниковых группировок для различных отраслей науки, техники, а также гражданских целей.
На рисунке 5 представлено распределение количества патентных публикаций по странам и ведомствам за период с 2012 по 2024 год
На рисунке 6 представлено распределение количества патентных публикаций по рассматриваемой теме по годам за период с 2012 г. по 2024 г.
Из рисунка 5 следует, что лидерами по количеству патентных публикаций являются Китай, США и Россия, которые являются ведущими странами в области ракетно-космической техники. Большое количество заявок по рассматриваемому направлению также подается во Всемирную организацию интеллектуальной собственности (ВОИС) и в Европейское патентное ведомство (ЕПВ). Наличие большого количества публикаций ЕПВ и международных заявок может быть обусловлено тем, что в странах, являющихся членами ВОИС и Европейской патентной конвенции, расположено большое количество научно-исследовательских и образовательных организаций, а также организаций промышленности, выполняющих исследования и осуществляющих разработки в области ракетно-космической техники. Также в данных странах находится большое количество образовательных организаций, осуществляющих подготовку специалистов в области ракетной и космической техники, и в лабораториях которых осуществляется разработка малых космических аппаратов, в том числе, типа CubeSat и PocketCube. В связи с наличием высокой конкуренции разработчики стремятся обеспечивать широкую правовую охрану своих разработок.
Из рисунка 6 следует, что начальный этап развития спутников типа CubeSat и PocketCube характеризуется незначительным количеством патентных публикаций. Однако, начиная с 2016 года количество патентных публикаций значительно выросло, что может говорить о повышенном интересе к данной теме и ее перспективности.
На рисунке 7 представлено распределение количества патентных публикаций по теме "Спутники типа CubeSat (и PocketCube)" с 2012 г. по 2024 г. среди организаций-лидеров.
На рисунке 8 представлено процентное распределение количества патентных публикаций по теме "Спутники типа CubeSat (и PocketCube)" между организациями-производителями, научно-исследовательскими и образовательными организациями и физическими лицами за период с 2012 г. по 2024 г.
Из распределений, представленных на рисунках 7-8, следует, что лидерами по количеству патентных публикаций являются как организации промышленности, так и научно-исследовательские и образовательные организации. При этом часть публикаций принадлежит физическим лицам.
На рисунках 9-12 представлены распределения количества патентных публикаций патентных ведомств Китая, США, ЕПВ, а также международных заявок по теме "Спутники типа CubeSat (и PocketCube)" за период с 2012 г. по 2024 г. среди организаций-лидеров.
Из распределений, представленных на рисунках 9-12, следует, что американские и французские правообладатели стремятся получить максимальную защиту по всему миру, подавая патентные заявки в ВОИС и ЕПВ. Например, широкую правовую охрану своим разработкам обеспечивают американская корпорация Raytheon Company, а также французский Centre national de la recherche scientifique. Это может говорить о том, что данные организации осуществляют разработки и поставки оборудования, бортовой аппаратуры и т.д. для CubeSat и PocketCube в другие страны, а также либо о тесном сотрудничестве данных организаций в области создания КА, либо об их высокой конкуренции. При этом организации-производители и научно-исследовательские и образовательные организации других стран стремятся охранять свои разработки в своих юрисдикциях.
На рисунке 13 представлено распределение среди организаций-лидеров количества патентных публикаций Федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатент) по теме "Спутники типа CubeSat (и PocketCube)" за период с 2012 г. по 2024 г.
Из распределения, представленного на рисунке 13, можно сделать вывод, что в России заявителями и правообладателями в основном являются научно-исследовательские и образовательные организации, осуществляющие деятельность в области ракетно-космической техники и разрабатывающие КА, их элементы и аппаратуру для них.
Российские организации (не попали в список организаций-лидеров, представленных на рисунках 9-12) практически не обеспечивают правовую охрану своих разработок за рубежом. Таким образом, можно сделать вывод, что в настоящее время российские организации сосредоточены, в основном, на разработке и изготовлении космических аппаратов и устройств на территории России.
В связи с возможностью присутствия иностранных организаций (не попали в список организаций-лидеров, представленных на рисунке 13) на российском рынке, российским разработчикам в данной области целесообразно активно обеспечивать правовую охрану собственных разработок, в том числе на иностранных рынках. При этом необходимо регулярно проводить анализ разработок иностранных организаций, а также наличия охранных документов, правообладателями которых являются иностранные организации, с целью недопущения нарушения их прав.
По результатам анализа патентной информации по теме "Спутники типа CubeSat (и PocketCube)" было выявлено, что патентные публикации распределяются, в основном, по следующим группам МПК:
B64G 1/10 - Искусственные спутники; системы искусственных спутников; межпланетные корабли
B64G 1/22 - Основные составные части летательного аппарата и оборудование, устанавливаемое на нем или внутри него
B64G 1/64 - Системы стыковки и расстыковки космических кораблей или их частей, например устройство для причаливания
B64G 1/44 - Основные составные части летательного аппарата и оборудование, устанавливаемое на нем или внутри него, размещение и модификация систем энергоснабжения, с использованием радиации, например раскрываемые солнечные батареи
B64G 1/66 - Размещение или приспосабливание устройств или приборов, не отнесенное к другим рубрикам
B64G 1/40 - Размещение и модификация двигательных систем
B64G 1/24 - Управляющие устройства летательного аппарата, например для управления его положением в пространстве
B64G 1/28 - Управляющие устройства летательного аппарата, например для управления его положением в пространстве с использованием инерционного или гироскопического эффекта
H01Q 1/28 - Устройства для установки внутренних или наружных антенн на подвижных объектах, для установки на самолетах, ракетах, спутниках или аэростатах
B64G 1/00 - Космические летательные аппараты
B64G 1/28 - Основные составные части летательного аппарата и оборудование, устанавливаемое на нем или внутри него, управляющие устройства летательного аппарата, например для управления его положением в пространстве, с использованием инерционного или гироскопического эффекта
B64G 1/36 - Управляющие устройства летательного аппарата, например для управления его положением в пространстве с использованием чувствительных элементов, например солнечных датчиков, датчиков горизонта
B64G 1/42 - Размещение и модификация систем энергоснабжения
Распределение наибольшего количества публикаций по группам МПК представлено на рисунке 14.
На рисунке 15 представлено распределение количества публикаций непатентной литературы по годам по теме "Спутники типа CubeSat (и PocketCube)" за период с 2013 г. по 2024 г. (по данным портала eLibrary).
На рисунке 16 представлено распределение количества публикаций непатентной литературы по теме "Спутники типа CubeSat (и PocketCube)" за период с 2013 г. по 2024 г. среди организаций-лидеров по публикациям, также полученное по данным портала eLibrary.
Из распределений, представленных на рисунках 15 и 16, следует, что наблюдается устойчивый рост количества публикаций непатентной литературы в России. Данная тенденция совпадает, в целом, с тенденцией увеличения количества патентных публикаций по рассматриваемой теме (рисунок 6), что свидетельствует об актуальности рассматриваемой темы.
Из рисунка 16 можно сделать вывод, что исследования в рассматриваемой области проводятся научно-образовательными организациями.
На основании проведенного анализа можно сделать вывод, что настоящее время наблюдается рост количества патентных публикаций по теме "Спутники типа CubeSat (и PocketCube)". Это может свидетельствовать о росте интереса к рассматриваемому направлению и увеличении числа разработок в данной области.
Лидерами по количеству патентных публикаций по рассматриваемой теме являются Китай, США и Россия. Данные страны являются ведущими в области ракетно-космической техники и осуществляют большое количество разработок в области создания КА и орбитальных спутниковых группировок.
В России подают заявки и получают патенты в основном научно-исследовательские и образовательные организации. Также выявлено большое количество непатентных публикаций научно-исследовательских и образовательных организаций.
Лидером по количеству патентных публикаций в России является Амурский государственный университет. При этом российские организации обеспечивают правовую охрану своих разработок в основном на территории России и практически не подают заявки в иностранные ведомства, а иностранные организации, наоборот, охраняют свои разработки в ведущих странах, и, в том числе, в России, а также в международных и региональных патентных ведомствах.
Таким образом, российским разработчикам целесообразно активно обеспечивать правовую охрану собственных разработок, в том числе на иностранных территориях, а также регулярно проводить анализ с целью недопущения нарушения прав третьих лиц.
Для идентификации принадлежности национальных патентных ведомств используется международный классификатор стран мира. Двухбуквенные коды стран и организаций соответствуют стандарту ВОИС ST.3
В России Постановлением Госстандарта от 14.12.2001 № 529-ст (в актуальной редакции) действует Общероссийский классификатор стран мира (ОКСМ). ОКСМ гармонизирован с Международным стандартом ИСО 3166-97 «Коды для представления наименований стран», разработанным Международной организацией по стандартизации (ИСО), и Межгосударственным классификатором стран мира МК (ИСО 3166) 004-97.
В настоящем дайджесте были использованы следующие сокращения:
AU
Австралия
CA
Канада
CN
Китайская народная Республика
DE
Германия
EA
Евразийское патентное ведомство
EP
Европейское патентное ведомство
ES
Испания
FR
Франция
GB
Великобритания
IL
Израиль
IT
Италия
JP
Япония
KR
Республика Корея
RU
Российская Федерация
US
США
WO
Всемирная организация интеллектуальной собственности
До новых встреч, ваш #ДайджестПИ
