Môre stuur ons ons bediener na die stratosfeer. Tydens die vlug sal die stratosferiese ballon die internet versprei, skiet en video- en telemetriedata na die grond oordra. Ons het verskeie kere geskryf dat ons sal praat oor die tegniese kant van ons projek "Space Data Center" (het voorheen gereageer op die naam ""). Ons het belowe - ons lewer! Onder die snit is daar 'n handvol stukke hardeware en kode.
Webbediener
Selfs in die vorige "Server in the Clouds"-projek, toe ons in 'n volwaardige ballon met 'n bemanning van twee mense opgevaar het, was dit, kom ons sê, nie rasioneel om 'n volwaardige bediener met 'n battery saam te neem nie. En nou praat ons van 'n klein stratosferiese ballon, wat 30 km sal moet klim, nie 1 nie. Daarom het ons dieselfde Raspberry Pi as 'n webbediener gekies. Hierdie mikrorekenaar sal 'n HTML-bladsy genereer en dit op 'n aparte skerm vertoon.
Satellietverbinding
Benewens Raspberry, sal modems van die Iridium- en Globalstar-satellietkommunikasienetwerke aan boord vlieg. Soos u onthou, het ons beplan om 'n modem vir die binnelandse Gonets-netwerk by hul maatskappy te voeg, maar ons het nie tyd gehad om dit vooraf te ontvang nie, so ons sal dit op die volgende vlug stuur. Deur middel van satellietmodems sal die webbediener jou boodskappe ontvang, waarna gestuur kan word . Hierdie boodskappe sal na die Raspberry Pi oorgedra word, wat hulle in tou sal plaas en op 'n HTML-bladsy vertoon.
Belangrike punt: die limiet op die lengte van 'n teksboodskap in Russies is 58 karakters (spasies ingesluit). As die boodskap langer is, sal dit tydens versending afgesny word. Alle spesiale karakters sal ook uit die teks gesny word, byvoorbeeld, /+$%&;''""<>n en dies meer.
Aangesien die Raspberry Pi net een UART-poort het, sal ons die satellietmodems verbind deur 'n intermediêre hub, wat data van die modems sal insamel en dit na die Raspberry Pi sal stuur.
Radio modem
Die webbediener sal nie net alle boodskappe wat van jou ontvang is op die skerm vertoon nie, maar dit ook na die Aarde oordra via 'n LoRa-radiomodem. Ons wil dus die idee toets om die internet vanuit die stratosfeer te versprei ('n huldeblyk aan die Google Loon-projek). Natuurlik is ons stratosferiese ballon nie 'n volwaardige kommunikasieherhaler nie, maar selfs al is sy vermoëns voldoende vir stabiele data-oordrag, sonder groot verliese aan inligting, dan sal gespesialiseerde stelsels beslis die verspreiding van die internet uit die voor-ruimte hanteer.
Telemetrie
Daarbenewens beplan ons om telemetriedata op dieselfde HTML-bladsy te vertoon. Die Raspberry Pi sal hulle van 'n aparte vlugbeheerder af neem.
Dit ondervra verskeie sensors wat binne en buite die hardeware hermetiese boks geplaas kan word, versamel die inligting in 'n hopie, kam dit en gee dit in 'n gerieflike vorm aan diegene wat vra. In ons geval sal dit vir Raspberry Pi vra. Ons sal druk, hoogte, GPS-koördinate, vertikale en horisontale spoed en temperatuur aanteken.
Die data van die vlugbeheerder word in lang lyne oorgedra, wat dan hierdie kode gebruik:
$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
':' => '=',
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);verander in 'n skikking in 'n vorm wat gerieflik is om te vertoon:
Array
(
[N] => 647
[Т] => 10m55з
[MP_Stage] => 0
[MP_Alt] => 49
[MP_VSpeed) => 0.0
[MP_AvgVSpeed] => 0.0
[Baro Рrеss] => 1007.06
[Baro_Alt] => 50
[Baro_Temp] => 35.93
[GPS_Coord] => N56d43m23s,E37d55m68s
[GPS_Home) => N56d43m23s,E37d55m68s
[Dst] => 5
[GPS_HSpeed] => 0
[GPS_Course] => 357
[GPS_Time] => 11h17m40s
[GPS_Date] => 30.07.2018
[DS_Temp] => [fс] ЗЗ.56
[Volt] => 5.19, 0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00
)Ons sal ook telemetriedata saam met jou boodskappe na die aarde uitsaai. Om dit te doen, sal ons 'n ontvangstasie by die bekendstellingsterrein ontplooi.
Vertoon en kamera
Sodat jy kan seker maak dat die bediener werklik jou boodskappe via satellietkommunikasie ontvang, en dat dit werklik die stratosfeer ingevlieg het en nie in ons kantoor staan nie, het ons besluit om alle boodskappe met telemetrie op 'n skerm te vertoon wat vasgevang sal word deur 'n GoPro. Daar was min tyd om die projek voor te berei (hoe kan daar ooit baie daarvan wees?!), so ons het ons nie aan Aliexpress en 'n soldeerbout gesteur nie, maar eerder 'n gereedgemaakte toestel geneem. Dit is meer as genoeg vir ons behoeftes. Ons sal die skerm aan die Framboos koppel via HDMI.
Ons beplan ook om video vanaf GoPro via ’n aparte radiokanaal uit te saai, maar hoe dit gaan werk is nog onbekend – dalk sal lae wolke die kommunikasiereeks baie verminder. Maar in elk geval, nadat ons die landende stratosferiese ballon gevind het, sal ons 'n video vanaf die kamera plaas en jy kan self sien watter boodskappe ons "pre-space datacenter" ontvang het en tot watter hoogte dit geklim het - die telemetrie sal vertoon word in dieselfde HTML-bladsy, Daarbenewens sal 'n stukkie van die horison sigbaar wees.
Voedsel
Al die skoonheid wat hierbo beskryf word, sal aangedryf word deur 'n samestelling van litiumbatterye wat volgens die 3S4B-stroombaan saamgestel is - drie in serie, vier in parallel. Die totale kapasiteit is ongeveer 14 Ah by 'n spanning van 12 V. Volgens ons skattings behoort dit genoeg te wees, maar na die finale samestelling sal ons natuurlik die werklike verbruik meet, en indien nodig nog batterye byvoeg.
Voeg by al hierdie GPS-bakens, wat ons sal gebruik om te soek na die geland stratosferiese ballon. En die hermetiese boks sal die "huis" vir die bediener en ander toestelle wees.
Dit sal delikate toerusting teen temperatuur- en drukveranderinge beskerm. Terselfdertyd sal dit ook die stralingsdosis verminder, hoewel dit geen rol speel vir ons projek nie, die bediener sal vir 'n te kort tyd in die stratosfeer vlieg, en die agtergrond daar is nie so hoog soos op die ISS nie.
Benewens die stuur van boodskappe aan , kan jy aan 'n kompetisie deelneem en raai waar die sonde sal land. Die hoofprys is 'n reis na Baikonoer vir die lansering van die Sojoes-MS-13 bemande ruimtetuig.
Bron: will.com