Сябры, у Дзень касманаўтыкі наш маленькі сервер паспяхова злятаў у стратасферу! Падчас палёту сервер на борце стратастата раздаваў інтэрнэт, здымаў і перадаваў відэа і дадзеныя тэлеметрыі на зямлю. І нам не церпіцца расказаць, як усё прайшло і якія былі нечаканасці (ну а як без іх?).
Трохі перадгісторыі і карысных спасылак, для тых, хто ўсё прапусціў:
- Пост аб тым, у стратасферу (з чым мы сутыкнуліся на практыцы пры запуску).
- Як мы рабілі «» праекту - для аматараў гик-порна, з падрабязнасцямі і кодам.
- праекту, на якім можна было сачыць за рухам зонда і тэлеметрыяй у рэжыме рэальнага часу.
- сістэм касмічнай сувязі, якія мы выкарыстоўвалі ў праекце.
- Тэкставая запуску сервера ў стратасферу.
Паколькі мы вельмі хацелі запусціць у Дзень касманаўтыкі і атрымалі афіцыйны дазвол на выкарыстанне паветранай прасторы менавіта на гэты дзень, то даводзілася падладжвацца пад надвор'е. І каб вецер не вынес стратастат за межы дазволенай зоны, нам прыйшлося абмежаваць вышыню ўздыму - замест 30 км падняліся на 22,7. Але гэта ўжо стратасфера, і прыкладна ўдвая вышэй, чым сёння лятаюць пасажырскія самалёты.
Інтэрнэт-сувязь са стратастатам была дастаткова стабільная на працягу ўсяго палёту. Вашы паведамленні прымаліся і выводзіліся на дысплей, а паўзы, якія ўзнікаюць, мы запаўнялі цытатамі з перамоў Гагарына з Зямлёй 58 гадоў таму 🙂
Паводле тэлеметрыі, за бортам было -60 0С, а ўсярэдзіне гермобокса даходзіла да -22 0С, але ўсё працавала стабільна.
Графік змены тэмпературы ўнутры (тут і далей па шкале Х адкладзены дзясяткі хвілін):
На борце быў усталяваны яшчэ адзін эксперыментальны лічбавы высакахуткасны перадатчык. Гэта наша спроба зрабіць высакахуткасны Wi-Fi, і пакуль мы не гатовы раскрываць падрабязнасці яго канструкцыі. З дапамогай гэтага перадатчыка мы хацелі трансляваць відэа ў анлайн-рэжыме. І сапраўды, нягледзячы на воблачнасць, відэасігнал з GoPro на борце стратастата прымаўся намі на дыстанцыі да 30 км. Але прыняўшы ў нашым ЦУПе відэа, перадаць яго ў інтэрнэт па зямлі не ўдалося… Зараз раскажам, чаму.
Відэазапісы палёту з бартавых камер мы хутка пакажам, а пакуль можна паглядзець анлайн-запіс з борта зонда
Нас чакала галоўная нечаканасць: вельмі дрэнная праца 4G-мадэма ў нашым ЦУПе, з-за чаго перадаваць відэа ў анлайне не атрымалася. Хоць зонд паспяхова атрымліваў і перадаваў паведамленні праз інтэрнэт, яны прымаліся серверам - мы атрымлівалі ад яго службовыя пацверджанні і бачылі іх адлюстраванне на экране праз відэа-трансляцыю. У нас былі асцярогі наконт сувязі са спадарожнікамі і перадачы сігналу на Зямлю, але ніхто не чакаў такой засады, што менавіта мабільны 4G-інтэрнэт апынецца слабым звяном.
І не ў нейкай глушы, а недалёка ад Пераслаўля-Залескага, у мясцовасці, якая, па картах МТС і "Мегафона", добра пакрыта 4G. У нашым мабільным Цупе стаяў наварочаны роўтар Kroks ap-205m1-4gx2h, у які ўстаўляюцца дзве SIM-карты, і які павінен быў сумаваць па іх трафік, каб мы маглі паўнавартасна трансляваць відэа ў інтэрнэт. Мы нават усталявалі вонкавыя панэльныя антэны з узмацненнем у 18 дб. Але працавала гэтая жалязяка агідна. Служба падтрымкі Kroks змагла параіць нам толькі заліць свежую прашыўку, але гэта не дапамагло, і хуткасць працы двух 4G-сімак апынулася значна горш, чым хуткасць працы адной сімкі ў звычайным USB-мадэме. Так што, калі вы можаце падказаць, якой жалязякі ў наступны раз лепш арганізаваць перадачу дадзеных з сумаваннем 4G-каналаў, напішыце ў каментарах.
Нашы разлікі траекторыі аказаліся даволі дакладнымі, сюрпрызаў не ўзнікла. Нам пашанцавала, стратастат прызямліўся на мяккі тарфяны грунт за 10 метраў ад вадаёма і за 70 км ад месца запуску. Графік адлегласці па GPS:
А так мянялася вертыкальная хуткасць палёту стратастату:
Праўда, адзін з двух дысплеяў пасадкі не перажыў (так, іх было два, як і камер GoPro; дубляванне - гэта добры спосаб павышэння надзейнасці), на відэа прыкметна, як ён пайшоў палосамі і выключыўся. Але ўсё астатняе абсталяванне перанесла пасадку без праблем.
Высновы па праведзеным эксперыменце і па якасці інтэрнет сувязі.
Схема працы сервера выглядала наступным чынам: на лендынгавай старонцы вы маглі праз форму адпраўляць на сервер тэкставыя паведамленні. Яны па HTTP-пратаколу праз 2 незалежныя сістэмы спадарожнікавай сувязі перадаваліся на падвешаны пад стратастатам кампутар, а той перадаваў гэтыя дадзеныя назад на Зямлю, але не тым жа шляхам праз спадарожнік, а па радыёканале. Такім чынам мы разумелі, што сервер увогуле атрымлівае дадзеныя, і што ён можа раздаваць інтэрнэт са стратасферы. На тым жа лендынгу адлюстроўваўся графік палёту стратастату, і на ім адзначаліся пункты атрымання кожнага вашага паведамлення. Гэта значыць, вы маглі ў рэальным часе адсочваць маршрут і вышыню «завоблачнага сервера».
Усяго нашы ўдзельнікі адправілі з лендынгавай старонкі 166 паведамленняў, з якіх было паспяхова дастаўлена на сервер 125 (75%). Дыяпазон затрымак паміж адпраўкай і атрыманнем атрымаўся вельмі вялікі, ад 0 да 59 секунд (сярэдняя затрымка 32 секунды).
Нейкай прыкметнай карэляцыі паміж вышынёй і ўзроўнем затрымкі мы не знайшлі:
З гэтага графіка відаць, што ўзровень затрымкі ніяк не залежаў і ад адлегласці ад месца запуску, гэта значыць вашыя паведамленні мы сапраўды перадавалі праз спадарожнікі, а не з зямлі:
Асноўная выснова з нашага эксперыменту, што інтэрнэт сігнал са стратастатам мы можам атрымліваць і раздаваць, і такая схема мае права на існаванне.
Як вы падушыце, мы абяцалі параўнаць сувязь Iridium і GlobalStar (мадэм «Ганца» мы так і не атрымалі своечасова). Стабільнасць іх працы ў нашых шыротах аказалася практычна аднолькавай. Вышэй аблокаў прыём даволі стабільны. Вельмі шкада, што прадстаўнікі айчыннай сістэмы "Ганец" нешта там правяралі, рыхтавалі, але так і не змаглі нічога даць на выпрабаванні.
Планы на будучыню
Цяпер, мы плануем наступны праект, яшчэ больш складаны. Цяпер прапрацоўваем розныя ідэі, напрыклад, ці не арганізаваць нам высакахуткасную лазерную сувязь паміж двума стратастатамі, каб выкарыстоўваць іх у якасці рэтранслятараў. У далейшым жадаем павялічыць колькасць кропак доступу і забяспечыць стабільную хуткасць інтэрнэт-злучэнні да 1 Мбіт/сек у радыусе 100-150 км, каб у наступных запусках праблем з перадачай анлайн відэа ў інтэрнэт больш не ўзнікала.
Крыніца: habr.com