Anatomy fan in "Space Data Center". Sky-hege tsjinner: sjoch ûnder de motorkap

Anatomy fan in "Space Data Center". Sky-hege tsjinner: sjoch ûnder de motorkap

Moarn stjoere wy ús server de stratosfear yn. Tidens de flecht sil de stratosfearyske ballon it ynternet fersprieden, sjitte en fideo- en telemetrygegevens nei de grûn stjoere. Wy skreau ferskate kearen dat wy soene prate oer de technyske kant fan ús projekt "Space Data Center" (earder reagearre op de namme "Tsjinner yn 'e wolken 2.0"). Wy hawwe tasein - wy leverje! Under de besuniging is d'r in hânfol stikjes hardware en koade.

Webtsjinner

Sels yn it foarige projekt "Tsjinner yn 'e wolken", doe't wy yn in folweardige ballon mei in bemanning fan twa minsken opkamen, mei ús in folsleine tsjinner mei in batterij-assemblage wie, litte wy sizze, net rasjoneel. En no hawwe wy it oer in lytse stratosfearyske ballon, dy't 30 km moat klimme, net 1. Dêrom hawwe wy deselde Raspberry Pi as webserver keazen. Dizze mikrokompjûter sil in HTML-side generearje en werjaan op in apart display.

Satellite ferbining

Neist Raspberry sille modems fan 'e Iridium en Globalstar satellytkommunikaasjenetwurken oan board fleane. Sa't jo ûnthâlde, hawwe wy plannen om in modem ta te foegjen foar it ynlânske Gonets-netwurk oan har bedriuw, mar wy hiene gjin tiid om it fan tefoaren te ûntfangen, dus wy sille it stjoere op 'e folgjende flecht. Troch satellytmodems sil de webserver jo berjochten ûntfange, wêrnei't jo kinne stjoerd wurde projekt side. Dizze berjochten sille wurde oerbrocht nei de Raspberry Pi, dy't se yn 'e wachtrige sil pleatse en op in HTML-side werjaan.

Wichtich punt: de limyt foar de lingte fan in tekstberjocht yn it Russysk is 58 karakters (ynklusyf spaasjes). As it berjocht langer is, sil it by it ferstjoeren ôfsnien wurde. Ek wurde alle spesjale tekens út 'e tekst knipt, bygelyks, /+$%&;''""<>n ensafuorthinne.

Sûnt de Raspberry Pi mar ien UART-poarte hat, sille wy de satellytmodems ferbine fia in tuskenlizzende hub, dy't gegevens fan 'e modems sammelje en stjoere nei de Raspberry Pi.

Radio modem

De webserver sil net allinich alle berjochten dy't jo fan jo ûntfange op it display werjaan, mar ek stjoere it nei de ierde fia in LoRa-radiomodem. Dat wy wolle it idee testen om it ynternet út 'e stratosfear te fersprieden (in earbetoan oan it Google Loon-projekt). Fansels, ús stratosfearyske ballon is gjin folweardich kommunikaasje repeater, mar sels as syn mooglikheden binne genôch foar stabile gegevens oerdracht, sûnder grutte ferliezen fan ynformaasje, dan spesjalisearre systemen sille grif omgean mei it fersprieden fan it ynternet út pre-romte.

Telemetry

Derneist binne wy ​​​​fan plan om telemetrygegevens op deselde HTML-side te werjaan. De Raspberry Pi sil se nimme fan in aparte flechtcontroller.

Anatomy fan in "Space Data Center". Sky-hege tsjinner: sjoch ûnder de motorkap

It ûndersiket ferskate sensoren dy't kinne wurde pleatst sawol binnen as bûten de hardware hermetyske doaze, sammelet de ynformaasje yn in stapel, combs it en jout it yn in handige foarm oan dyjingen dy't freegje. Yn ús gefal sil it freegje om Raspberry Pi. Wy sille druk, hichte, GPS-koördinaten, fertikale en horizontale snelheid en temperatuer opnimme.

De gegevens fan 'e flechtkontrôler wurde oerdroegen yn lange rigels, dat is dan, mei dizze koade:

$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
	
':' => '=',
	
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);

omsette yn in array yn in foarm handich foar werjaan:

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 
)

Wy sille ek telemetrygegevens nei ierde útstjoere tegearre mei jo berjochten. Om dit te dwaan, sille wy in ûntfangststasjon ynsette by de lansearside.

Display en kamera

Sadat jo der wis fan kinne dat de tsjinner jo berjochten werklik ûntfangt fia satellytkommunikaasje, en dat it eins yn 'e stratosfear fleach en net yn ús kantoar stiet, hawwe wy besletten om alle berjochten mei telemetry wer te jaan op in display dat sil wurde fêstlein troch en GoPro. D'r wie net folle tiid om it projekt foar te bereiden (hoe kin d'r ea in protte fan wêze?!), dus wy hawwe ús net mei Aliexpress en in soldeerbout bemuoid, mar namen ynstee in klear apparaat. It is mear as genôch foar ús behoeften. Wy sille it display ferbine mei de Raspberry fia HDMI.

Wy binne ek fan plan om fideo fan GoPro út te stjoeren fia in apart radiokanaal, mar hoe't it sil wurkje is noch ûnbekend - miskien sille lege wolken it kommunikaasjeberik sterk ferminderje. Mar yn alle gefallen, nei't wy de lâne stratosfearyske ballon fûn hawwe, sille wy in fideo fan 'e kamera pleatse en jo kinne sels sjen hokker berjochten ús "pre-space datacenter" ûntfongen hat en nei hokker hichte it klimte - de telemetry sil werjûn wurde yn deselde HTML side, Dêrneist sil in stik fan 'e hoarizon sichtber.

Power supply

Alle hjirboppe beskreaune skientme sil wurde oandreaun troch in gearstalling fan lithiumbatterijen gearstald neffens it 3S4B-sirkwy - trije yn searje, fjouwer yn parallel. De totale kapasiteit is sa'n 14 Ah by in spanning fan 12 V. Neffens ús rûzingen moat dit genôch wêze, mar nei de definitive gearstalling sille wy fansels it eigentlike konsumpsje mjitte, en as it nedich is, foegje mear batterijen ta.

Foegje oan dit alles GPS-bakens ta, dy't wy sille brûke om te sykjen nei de lâne stratosfearyske ballon. En de hermetyske doaze sil it "hûs" wêze foar de tsjinner en oare apparaten.

Anatomy fan in "Space Data Center". Sky-hege tsjinner: sjoch ûnder de motorkap

It sil delicate apparatuer beskermje fan temperatuer- en drukferoaringen. Tagelyk sil it ek de stralingsdosis ferminderje, hoewol dit gjin rol spilet foar ús projekt, de tsjinner sil te koart yn 'e stratosfear fleane, en de eftergrûn dêr is net sa heech as op it ISS.

Neist it ferstjoeren fan berjochten nei projekt webside, Jo kinne meidwaan oan in kompetysje en riede wêr't de sonde sil lânje. De haadpriis is in reis nei Baikonoer foar de lansearring fan it bemande romteskip Soyuz-MS-13.

Anatomy fan in "Space Data Center". Sky-hege tsjinner: sjoch ûnder de motorkap

Boarne: www.habr.com

Keapje betroubere hosting foar siden mei DDoS-beskerming, VPS VDS-tsjinners 🔥 Keapje betroubere websidehosting mei DDoS-beskerming, VPS VDS-tsjinners | ProHoster