فردا سرور خود را به استراتوسفر می فرستیم. در طول پرواز، بالون استراتوسفر اینترنت را توزیع می کند، تصویربرداری و داده های تله متری را به زمین ارسال می کند. ما چندین بار نوشتیم که در مورد جنبه فنی پروژه خود "مرکز داده فضایی" صحبت خواهیم کرد (قبلاً به نام پاسخ داده شده بود ""). ما قول دادیم - ما تحویل می دهیم! زیر برش تعداد انگشت شماری سخت افزار و کد وجود دارد.
وب سرور
حتی در پروژه قبلی «سرور در ابرها»، زمانی که ما با یک بالون تمام عیار با خدمه دو نفره بالا رفتیم، با خود بردن یک سرور کامل با مجموعه باتری، فرض کنید، منطقی نبود. و اکنون در مورد یک بالون استراتوسفر کوچک صحبت می کنیم که باید 30 کیلومتر بالا برود، نه 1. بنابراین، ما همان Raspberry Pi را به عنوان وب سرور انتخاب کردیم. این میکروکامپیوتر یک صفحه HTML ایجاد می کند و آن را در یک صفحه نمایش جداگانه نمایش می دهد.
اتصال ماهواره ای
علاوه بر Raspberry، مودم هایی از شبکه های ارتباطی ماهواره ای Iridium و Globalstar نیز در این هواپیما پرواز خواهند کرد. همانطور که به یاد دارید ما قصد داشتیم یک مودم برای شبکه Gonets داخلی به شرکت آنها اضافه کنیم، اما وقت دریافت آن را نداشتیم، بنابراین در پرواز بعدی آن را ارسال خواهیم کرد. از طریق مودم های ماهواره ای، وب سرور پیام های شما را دریافت می کند که می تواند به آن ارسال شود . این پیام‌ها به Raspberry Pi منتقل می‌شوند، که آنها را در صف قرار می‌دهد و در یک صفحه HTML نمایش می‌دهد.
نکته مهم: محدودیت طول پیام متنی به زبان روسی 58 کاراکتر (با احتساب فاصله) است. اگر پیام طولانی تر باشد، در حین ارسال قطع می شود. همچنین، تمام کاراکترهای خاص از متن حذف می شوند، به عنوان مثال، /+$%&;''""<>n و امثال آن
از آنجایی که Raspberry Pi فقط یک پورت UART دارد، ما مودم های ماهواره ای را از طریق یک هاب میانی متصل می کنیم که داده ها را از مودم ها جمع آوری کرده و به Raspberry Pi ارسال می کند.
مودم رادیویی
وب سرور نه تنها تمام پیام های دریافتی از شما را روی صفحه نمایش نشان می دهد، بلکه آن را از طریق یک مودم رادیویی LoRa به زمین منتقل می کند. بنابراین ما می‌خواهیم ایده توزیع اینترنت از استراتوسفر (ادای احترام به پروژه Google Loon) را آزمایش کنیم. البته، بالون استراتوسفر ما یک تکرار کننده ارتباطی تمام عیار نیست، اما حتی اگر توانایی های آن برای انتقال داده های پایدار، بدون از دست دادن اطلاعات زیاد کافی باشد، سیستم های تخصصی قطعاً با توزیع اینترنت از پیش فضا مقابله خواهند کرد.
تله متری
علاوه بر این، ما قصد داریم داده های تله متری را در همان صفحه HTML نمایش دهیم. Raspberry Pi آنها را از یک کنترلر پرواز جداگانه می گیرد.
حسگرهای مختلفی را که می‌توان داخل و خارج جعبه سخت‌افزاری هرمتیک قرار داد، بازجویی می‌کند، اطلاعات را به صورت توده‌ای جمع‌آوری می‌کند، آنها را شانه می‌کند و به شکلی مناسب به کسانی که می‌خواهند می‌دهد. در مورد ما، Raspberry Pi را می خواهد. فشار، ارتفاع، مختصات GPS، سرعت عمودی و افقی و دما را ثبت خواهیم کرد.
داده های کنترلر پرواز در خطوط طولانی منتقل می شود که سپس با استفاده از این کد انجام می شود:
$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
':' => '=',
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);تبدیل به یک آرایه به شکلی مناسب برای نمایش:
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
)ما همچنین داده های تله متری را همراه با پیام های شما به زمین پخش خواهیم کرد. برای انجام این کار، یک ایستگاه دریافت کننده را در محل پرتاب مستقر خواهیم کرد.
نمایشگر و دوربین
برای اینکه بتوانید مطمئن شوید که سرور واقعاً پیام‌های شما را از طریق ارتباط ماهواره‌ای دریافت می‌کند و واقعاً به استراتوسفر پرواز کرده و در دفتر ما ایستاده نیست، تصمیم گرفتیم همه پیام‌ها را با استفاده از تله متری روی صفحه نمایشی که توسط آن ضبط می‌شود نمایش دهیم. یک GoPro زمان کمی برای آماده سازی پروژه وجود داشت (چطور ممکن است تعداد زیادی از آن وجود داشته باشد؟!)، بنابراین ما با Aliexpress و یک آهن لحیم کاری زحمت ندادیم، بلکه یک دستگاه آماده را گرفتیم. برای نیازهای ما بیش از اندازه کافی است. ما صفحه نمایش را از طریق HDMI به Raspberry متصل می کنیم.
ما همچنین قصد داریم ویدیو را از GoPro از طریق یک کانال رادیویی جداگانه پخش کنیم، اما نحوه عملکرد آن هنوز ناشناخته است - شاید ابرهای کم دامنه ارتباط را تا حد زیادی کاهش دهند. اما در هر صورت، پس از اینکه بالون استراتوسفر فرود آمده را پیدا کردیم، یک ویدیو از دوربین ارسال می کنیم و می توانید خودتان ببینید که "مرکز داده پیش از فضای ما" چه پیام هایی دریافت کرده است و به چه ارتفاعی صعود کرده است - تله متری نمایش داده می شود. در همان صفحه HTML، علاوه بر این، بخشی از افق قابل مشاهده خواهد بود.
غذا
تمام زیبایی هایی که در بالا توضیح داده شد توسط مجموعه ای از باتری های لیتیومی که مطابق مدار 3S4B مونتاژ شده اند - سه در سری و چهار به صورت موازی تغذیه می شوند. ظرفیت کل حدود 14 Ah در ولتاژ 12 ولت است. طبق برآورد ما این باید کافی باشد، اما پس از مونتاژ نهایی، البته مصرف واقعی را اندازه گیری می کنیم و در صورت نیاز باتری های بیشتری اضافه می کنیم.
به همه اینها چراغ های GPS را اضافه کنید که از آنها برای جستجوی بالون استراتوسفر فرود آمده استفاده خواهیم کرد. و جعبه هرمتیک "خانه" برای سرور و سایر دستگاه ها خواهد بود.
از تجهیزات ظریف در برابر تغییرات دما و فشار محافظت می کند. در عین حال، دوز تشعشع را نیز کاهش می دهد، اگرچه این هیچ نقشی برای پروژه ما ندارد، سرور برای مدت کوتاهی در استراتوسفر پرواز می کند و پس زمینه در آنجا به اندازه ایستگاه فضایی بین المللی نیست.
علاوه بر ارسال پیام به ، می توانید در یک مسابقه شرکت کنید و حدس بزنید که کاوشگر کجا فرود خواهد آمد. جایزه اصلی سفر به بایکونور برای پرتاب فضاپیمای سرنشین دار سایوز-MS-13 است.
منبع: www.habr.com