Ystävät, kosmonautiikkapäivänä pieni palvelimemme lensi onnistuneesti stratosfääriin! Lennon aikana stratosfääripallolla ollut palvelin jakoi Internetiä, kuvasi ja välitti video- ja telemetriatietoja maahan. Ja emme malta odottaa, että voimme kertoa teille, kuinka kaikki meni ja mitä yllätyksiä siellä oli (no, mitä tekisimme ilman niitä?).
Vähän taustaa ja hyödyllisiä linkkejä niille, jotka jäivät kaikesta paitsi:
- Postaus aiheesta stratosfääriin (jonka kohtasimme käytännössä laukaisun aikana).
- miten meillä meni"» projekti - nörttipornon ystäville yksityiskohdilla ja koodilla.
- projekti, jossa oli mahdollista seurata luotain liikettä ja telemetriaa reaaliajassa.
- avaruusviestintäjärjestelmiä, joita käytimme projektissa.
- Teksti palvelimen käynnistäminen stratosfääriin.
Koska halusimme todella laukaista Kosmonautiikkapäivänä ja saimme virallisen luvan ilmatilan käyttöön juuri sinä päivänä, jouduimme sopeutumaan säähän. Ja jotta tuuli ei puhaltaisi stratosfääripalloa sallitun alueen rajojen yli, jouduimme rajoittamaan nousukorkeutta - nousimme 30 km: n sijaan 22,7. Mutta tämä on jo stratosfääri, ja noin kaksi kertaa korkeammalle kuin matkustajakoneet lentävät nykyään.
Internet-yhteys stratosfääripallon kanssa oli melko vakaa koko lennon ajan. Viestisi vastaanotettiin ja näytettiin, ja täytimme kaikki tauot lainauksilla Gagarinin neuvotteluista Maan kanssa 58 vuotta sitten :)
Telemetrian mukaan ulkona oli -60 0C ja hermeettisen laatikon sisällä -22 0C, mutta kaikki toimi vakaasti.
Kaavio sisälämpötilan muutoksista (tässä ja edelleen X-asteikolla näytetään kymmeniä minuutteja):
Alukseen asennettiin toinen kokeellinen digitaalinen nopea lähetin. Tämä on yrityksemme tehdä nopea Wi-Fi, emmekä ole vielä valmiita paljastamaan sen suunnittelun yksityiskohtia. Tämän lähettimen avulla halusimme lähettää videota verkossa. Ja todellakin pilvisyydestä huolimatta saimme videosignaalin GoProlta stratosfääripallolla jopa 30 km:n etäisyydeltä. Mutta kun video vastaanotettiin valvontakeskuksessamme, sitä ei voitu lähettää Internetiin maan päällä... Kerromme nyt miksi.
Näytämme pian videotallenteita lennosta koneen kameroista, mutta toistaiseksi voit katsoa nettitallenteen luotain
Suurin yllätys odotti meitä: MCC:n 4G-modeemin erittäin huono suorituskyky, mikä teki mahdottomaksi videon lähettämisen verkossa. Vaikka luotain vastaanotti ja välitti viestejä onnistuneesti Internetin kautta, palvelin hyväksyi ne - saimme siltä palveluvahvistuksia ja näimme ne näytöllä videolähetyksenä. Olimme huolissamme kommunikaatiosta satelliittien kanssa ja signaalin lähettämisestä Maahan, mutta kukaan ei odottanut sellaista väijytystä, että mobiili 4G-internet osoittautuisi heikommaksi lenkkiksi.
Eikä jossain erämaassa, mutta ei kaukana Pereslavl-Zalesskysta, alueella, joka MTS- ja MegaFon-karttojen mukaan on hyvin peitetty 4G:llä. Mobiili-MCC:ssämme oli hienostunut Kroks ap-205m1-4gx2h reititin, johon on asetettu kaksi SIM-korttia ja jonka piti tehdä yhteenveto niiden liikenteestä, jotta voisimme lähettää videon kokonaisuudessaan Internetiin. Asensimme jopa ulkoiset paneeliantennit 18 dB:n vahvistuksella. Mutta tämä laitteisto toimi vastenmielisesti. Kroks-tukipalvelu osasi vain neuvoa lataamaan uusimman laiteohjelmiston, mutta tämä ei auttanut, ja kahden 4G-SIM-kortin nopeus osoittautui paljon huonommaksi kuin yhden SIM-kortin nopeus tavallisessa USB-modeemissa. Joten jos voit kertoa minulle, millä laitteistolla on parempi järjestää tiedonsiirto 4G-kanavien summauksella ensi kerralla, kirjoita kommentteihin.
Ratalaskelmamme osoittautuivat varsin tarkkoiksi, yllätyksiä ei tullut. Olimme onnekkaita, stratosfääripallo laskeutui pehmeälle turvemaalle 10 metrin etäisyydelle säiliöstä ja 70 km laukaisupaikasta. GPS-etäisyyskaavio:
Ja näin stratosfäärin ilmapallon pystylentonopeus muuttui:
Totta, toinen kahdesta näytöstä ei selvinnyt laskeutumisesta (kyllä, niitä oli kaksi, aivan kuten GoPro-kameroitakin; kopiointi on hyvä tapa lisätä luotettavuutta); videolta näet kuinka se meni raidoilla ja kääntyi vinossa. Mutta kaikki muut laitteet selvisivät laskusta ilman ongelmia.
Johtopäätökset kokeesta ja Internet-viestinnän laadusta.
Palvelimen toimintatapa näytti tältä: aloitussivulla voit lähettää tekstiviestejä palvelimelle lomakkeen kautta. Ne välitettiin HTTP-protokollan kautta 2 itsenäisen satelliittiviestintäjärjestelmän kautta stratosfääripallon alle ripustettuun tietokoneeseen, joka välitti nämä tiedot takaisin Maahan, mutta ei samalla tavalla satelliitin, vaan radiokanavan kautta. Näin ollen ymmärsimme, että palvelin yleensä vastaanottaa tietoja ja että se voi jakaa Internetiä stratosfääristä. Samalla aloitussivulla näkyi stratosfääripallon lentoaikataulu ja siihen oli merkitty jokaisen viestisi vastaanottopisteet. Eli voit seurata "taivaan korkeuden palvelimen" reittiä ja korkeutta reaaliajassa.
Kaikkiaan osallistujamme lähettivät aloitussivulta 166 viestiä, joista 125 (75 %) toimitettiin onnistuneesti palvelimelle. Lähetyksen ja vastaanoton välinen viivealue oli erittäin suuri, 0 - 59 sekuntia (keskimääräinen viive 32 sekuntia).
Emme löytäneet havaittavaa korrelaatiota pituuden ja latenssitason välillä:
Tästä kaaviosta käy selvästi ilmi, että viiveen taso ei millään tavalla riippunut etäisyydestä laukaisupaikasta, eli välitimme rehellisesti viestisi satelliittien kautta, emme maasta:
Kokeemme tärkein johtopäätös on, että voimme vastaanottaa ja jakaa Internet-signaaleja stratosfäärin ilmapalloista, ja tällaisella järjestelmällä on oikeus olla olemassa.
Kuten muistatte, lupasimme verrata Iridiumin ja GlobalStarin viestintää (emme koskaan saaneet Messenger-modeemia ajoissa). Heidän työnsä vakaus meidän leveysasteillamme osoittautui lähes samaksi. Pilvien yläpuolella vastaanotto on melko vakaa. Harmi, että kotimaisen "Messenger"-järjestelmän edustajat tarkastivat ja valmistelivat siellä jotain, mutta eivät koskaan pystyneet tarjoamaan mitään testausta varten.
Tulevaisuuden suunnitelmat
Nyt suunnittelemme seuraavaa projektia, vieläkin monimutkaisempaa. Työstämme parhaillaan erilaisia ideoita, esimerkiksi pitäisikö meidän järjestää nopea laserviestintä kahden stratosfääripallon välille, jotta niitä voitaisiin käyttää toistimina. Jatkossa haluamme lisätä tukiasemien määrää ja varmistaa vakaan nettiyhteyden nopeuden jopa 1 Mbit/s 100-150 km säteellä, jotta seuraavissa lanseerauksissa ongelmia verkkovideon välittämisessä Internetiin ei enää synny.
Lähde: will.com