Sõbrad, kosmonautika päeval suudab meie väike server edukalt stratosfääri lennata! Lennu ajal jagas server stratosfääris internetti, salvestas ja edastas maapinnale videot ja telemeetriad. Me ei jõua ära oodata, et rääkida, kuidas kõik läks ja millised üllatused meid ees ootasid (no kuidas ikka ilma nendeta?).
Veidi tausta ja kasulikke linke neile, kes kõik vahele jätsid:
- Postitus sellest, stratosfääri (millega me praktikas silmitsi seisime käivitamise ajal).
- Kuidas me tegime "» projektist — geediporno huvilistele, detailide ja koodiga.
- projekt, mille kaudu sai jälgida sondi liikumist ja telemeetriat reaalajas.
- kosmose side süsteemidest, mida me projektis kasutasime.
- Teksti- serveri lansseerimisest stratosfääri.
Kuna me soovisime väga käivitada Kosmonautide Päeval ja saime ametliku loa lennuruumi kasutamiseks just sel päeval, tuli ilmaga arvestada. Et tuul ei viiks stratosfääri üle lubatud ala piire, pidime tõusuharid piirama — 30 km asemel tõusime 22,7 km. Kuid see on juba stratosfäär ja umbes kaks korda kõrgem, kui täna reisilennukid lendavad.
Internetiside stratosfääri lennuki ja meie vahel oli kogu lennu vältel piisavalt stabiilne. Teie sõnumid jõudsid ja kuvatakse ekraanile, ja tekkinud pausid täitsime Gagarini ja Maapealse suhtluse tsitaatidega 58 aastat tagasi 🙂
Telemeetri järgi oli väljaspool -60 °C, kuid hermoboksi sees küündis temperatuur -22 °C, kuid kõik töötas stabiilselt.
Temperatuuri muutumise graafik sees (siin ja edaspidi on X teljel märgitud kümneid minuteid):
Laeva pardal oli paigaldatud veel üks eksperimentaalne digitaalne kõrge kiirus edastaja. See on meie katse luua kõrge kiiruseline Wi-Fi, kuid hetkel ei ole me valmis selle ehituse detaile paljastama. Selle edastaja abil soovisime edastada videot reaalajas. Ja tõepoolest, vaatamata pilvisusele, saime GoPro videofilmi signaali stratosfääri kuni 30 km kauguselt. Kuid videofilmi vastuvõtmine meie keskuses ei õnnestunud, et edastada seda maapinnalt internetti... Nüüd räägime, miks.
Peagi näitame lennu salvestusi pardakaameratest, aga praegu saab vaadata veebisalvestust sondi pardalt.
Meid ootas peamine üllatus: väga halb 4G-modemi töö meie keskuses, mis tõi kaasa selle, et videot online edastada ei õnnestunud. Kuigi sond sai edukalt sõnumeid vastu ja edastas neid interneti kaudu, võttis server need vastu — saime temalt teeninduse kinnitusi ja nägime nende kuvamist ekraanil videoülekande kaudu. Meil oli mure satelliitide ühenduse ja signaali edastamise pärast Maale, kuid keegi ei oodanud, et nõrk lüli on hoopis mobiilne 4G-internet.
Ja mitte kuskil kaugel, vaid lähedal Pereslavl-Zalesskyle, piirkonnas, mis MTS-i ja MegaFoni kaardid näitavad, et 4G on hästi katetud. Meie mobiilses juhtimiskeskuses oli keeruline Kroks ap-205m1-4gx2h ruuter, kuhu saab sisestada kaks SIM-kaarti, mis pidid ühendama liiklusvoogude, et saaksime videosignaali Interneti kaudu edastada. Me isegi paigaldasime välised paneelantennid, mille võimendus on 18 dB. Kuid see seade töötas kohutavalt. Kroksi tehniline tugi suutis ainult soovitada meil installida uusim tarkvaraversioon, kuid see ei aidanud, ja kaheteistkümne 4G SIM-kaardi töökiirus oli palju kehvem kui ühe SIM-kaardi töökiirus tavalises USB-modemis. Nii et kui teil on soovitusi, millist seadet võiks järgmisel korral andmeedastuseks 4G kanalite ühendamiseks kasutada, kirjutage kommentaaridesse.
Meie trajektoori arvutused osutusid üsna täpseteks, üllatusi ei tekkinud. Meil oli vedanud, stratosfäärilaskur maandus pehme turba pinnasesse 10 meetri kaugusel veekogust ja 70 km kaugusel kokkulepe kohast. GPS kauguse graafik:
Ja nii muutus stratosfäärilaskuri vertikaalne lennukiirus:
Правда, один из двух дисплеев посадки не пережил (да, их было два, как и камер GoPro; дублирование — это хороший способ повышения надёжности), на видео заметно, как он пошёл полосами и выключился. Но всё остальное оборудование перенесло посадку без проблем.
Выводы по проведенному эксперименту и по качеству интернет связи.
Схема работы сервера выглядела следующим образом: на лендинговой странице вы могли через форму отправлять на сервер текстовые сообщения. Они по HTTP-протоколу через 2 независимые системы спутниковой связи передавались на подвешенный под стратостатом компьютер, а тот передавал эти данные обратно на Землю, но не тем же путём через спутник, а по радиоканалу. Таким образом мы понимали, что сервер вообще получает данные, и что он может раздавать интернет из стратосферы. На том же лендинге отображался график полёта стратостата, и на нём отмечались точки получения каждого вашего сообщения. То есть вы могли в реальном времени отслеживать маршрут и высоту «заоблачного сервера».
Kokku on meie osalejad saatnud maandumislehe kaudu 166 sõnumit, millest 125 (75%) toimetati edukalt serverisse. Saadetud ja saadud sõnumite viivituste vahemik oli väga suur, vahemikus 0 kuni 59 sekundit (keskmine viivitus 32 sekundit).
Mingit märkimisväärset korrelatsiooni kõrguse ja viivituse taseme vahel me ei leidnud:
Sellelt jooniselt on näha, et viivituse tase ei sõltunud ka käivituskoha kaugusest, st me edastasime teie sõnumid ausalt satelliitide kaudu, mitte maapinnalt:
Peamine järeldus meie eksperimendist on, et me saame interneti signaali stratosfääridest vastu võtta ja jagada ning selline skeem on õigustatud.
Kuidas te mäletate, lubasime võrrelda Iridiumi ja GlobalStari ühendust (moodulit "Gonets" me ei saanud õigeks ajaks). Nende töö stabiilsus meie laiuskraadi juures osutus praktiliselt sama palju. Pilvede kohal on vastuvõtt üsna stabiilne. Kahju, et kodumaise süsteemi "Gonets" esindajad kontrollisid, valmistasid midagi, kuid ei suudnud katsetamiseks midagi esitada.
Tulevikuplaanid
Nüüd plaanime järgmise projekti, mis on veelgi keerulisem. Töötame välja erinevaid ideid, näiteks kas korraldada kiireid laserühendusi kahe stratosfääri balloniga, et kasutada neid edastuspunktidena. Tulevikus tahame suurendada ligipääsu punkte ja tagada stabiilse interneti ühenduse kiirus kuni 1 Mbit/s raadiuses 100–150 km, et järgmiste lansseerimistega ei oleks rohkem probleeme online video edastamisega.
Allikas: habr.com
