સ્પેસ ડેટા સેન્ટર. ચાલો પ્રયોગનો સારાંશ આપીએ

મિત્રો, કોસ્મોનોટિક્સ ડે પર અમારું નાનું સર્વર સફળતાપૂર્વક ઊર્ધ્વમંડળમાં ઉડી ગયું! ફ્લાઇટ દરમિયાન, ઊર્ધ્વમંડળના બલૂન પર સવાર સર્વરે ઇન્ટરનેટનું વિતરણ કર્યું, વિડિયો અને ટેલિમેટ્રી ડેટાને જમીન પર ફિલ્માવ્યો અને ટ્રાન્સમિટ કર્યો. અને અમે તમને જણાવવા માટે રાહ જોઈ શકતા નથી કે તે બધું કેવી રીતે થયું અને ત્યાં શું આશ્ચર્ય હતું (સારું, અમે તેમના વિના શું કરીશું?).

જેઓ બધું ચૂકી ગયા છે તેમના માટે થોડી પૃષ્ઠભૂમિ અને ઉપયોગી લિંક્સ:

1. વિશે એક પોસ્ટ પ્રોબ ફ્લાઇટનું સંકલન કેવી રીતે કરવું ઊર્ધ્વમંડળમાં (જેનો અમે પ્રક્ષેપણ દરમિયાન વ્યવહારમાં સામનો કર્યો હતો).
2. અમે કેવી રીતે કર્યું"લોખંડનો ભાગ» પ્રોજેક્ટ - ગીક પોર્નના ચાહકો માટે, વિગતો અને કોડ સાથે.
3. વેબસાઇટ પ્રોજેક્ટ, જ્યાં વાસ્તવિક સમયમાં પ્રોબની હિલચાલ અને ટેલિમેટ્રીનું નિરીક્ષણ કરવું શક્ય હતું.
4. સરખામણી સ્પેસ કોમ્યુનિકેશન સિસ્ટમ્સ જેનો અમે પ્રોજેક્ટમાં ઉપયોગ કર્યો છે.
5. ટેક્સ્ટ પ્રસારણ સર્વરને ઊર્ધ્વમંડળમાં લોંચ કરી રહ્યા છીએ.

અમે ખરેખર કોસ્મોનૉટિક્સ ડે પર લૉન્ચ કરવા માગતા હોવાથી અને તે જ દિવસે એરસ્પેસનો ઉપયોગ કરવાની અધિકૃત પરવાનગી મેળવી હતી, તેથી અમારે હવામાનને અનુકૂળ થવું પડ્યું. અને જેથી પવન સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક બલૂનને પરવાનગી આપેલ ઝોનની સીમાઓથી આગળ ન ઉડાડે, અમારે ચઢાણની ઊંચાઈ મર્યાદિત કરવી પડી - 30 કિમીને બદલે અમે વધીને 22,7 થઈ ગયા. પરંતુ આ પહેલેથી જ ઊર્ધ્વમંડળ છે, અને પેસેન્જર વિમાનો આજે ઉડે છે તેના કરતાં લગભગ બમણું ઊંચું છે.

સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક બલૂન સાથે ઈન્ટરનેટ કનેક્શન સમગ્ર ફ્લાઇટ દરમિયાન એકદમ સ્થિર હતું. તમારા સંદેશાઓ પ્રાપ્ત થયા અને પ્રદર્શિત થયા, અને અમે 58 વર્ષ પહેલાં પૃથ્વી સાથે ગાગરીનની વાટાઘાટોના અવતરણો સાથે કોઈપણ વિરામ ભર્યા :)

ટેલિમેટ્રી અનુસાર, તે બહાર -60 0C હતું, અને હર્મેટિક બૉક્સની અંદર તે -22 0C સુધી પહોંચ્યું હતું, પરંતુ બધું સ્થિર રીતે કામ કર્યું હતું.

અંદરના તાપમાનમાં ફેરફારનો ગ્રાફ (અહીં અને આગળ X સ્કેલ પર, દસ મિનિટ બતાવવામાં આવે છે):

અન્ય પ્રાયોગિક ડિજિટલ હાઇ-સ્પીડ ટ્રાન્સમીટર બોર્ડ પર સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું હતું. હાઇ-સ્પીડ વાઇ-ફાઇ બનાવવાનો આ અમારો પ્રયાસ છે અને અમે હજુ તેની ડિઝાઇનની વિગતો જાહેર કરવા તૈયાર નથી. આ ટ્રાન્સમીટર સાથે અમે વિડિયો ઓનલાઈન પ્રસારિત કરવા માગતા હતા. અને ખરેખર, વાદળછાયું હોવા છતાં, અમને 30 કિમી સુધીના અંતરે ઊર્ધ્વમંડળના બલૂનમાં બોર્ડ પર GoPro તરફથી વિડિયો સિગ્નલ પ્રાપ્ત થયું. પરંતુ અમારા કંટ્રોલ સેન્ટરમાં વિડિયો પ્રાપ્ત કર્યા પછી, તેને જમીન પર ઇન્ટરનેટ પર પ્રસારિત કરવું શક્ય ન હતું... હવે અમે તમને શા માટે કહીશું.

અમે ટૂંક સમયમાં ઑન-બોર્ડ કૅમેરામાંથી ફ્લાઇટનું વિડિયો રેકોર્ડિંગ બતાવીશું, પરંતુ અત્યારે તમે પ્રોબમાંથી ઑનલાઇન રેકોર્ડિંગ જોઈ શકો છો.

મુખ્ય આશ્ચર્ય અમારી રાહ જોઈ રહ્યું હતું: અમારા MCC માં 4G મોડેમનું ખૂબ જ નબળું પ્રદર્શન, જેણે વિડિઓને ઑનલાઇન ટ્રાન્સમિટ કરવાનું અશક્ય બનાવ્યું. જો કે પ્રોબ સફળતાપૂર્વક ઈન્ટરનેટ દ્વારા સંદેશાઓ પ્રાપ્ત અને પ્રસારિત કરે છે, તે સર્વર દ્વારા સ્વીકારવામાં આવ્યા હતા - અમને તેમાંથી સેવાની પુષ્ટિ મળી હતી અને તેમને વિડિયો બ્રોડકાસ્ટ દ્વારા સ્ક્રીન પર પ્રદર્શિત થતા જોયા હતા. અમને ઉપગ્રહો સાથેના સંદેશાવ્યવહાર અને પૃથ્વી પર સિગ્નલ ટ્રાન્સમિશન અંગે ચિંતા હતી, પરંતુ કોઈને પણ આવા હુમલાની અપેક્ષા ન હતી કે તે મોબાઈલ 4G ઈન્ટરનેટ છે જે નબળી કડી તરીકે બહાર આવશે.

અને કેટલાક અરણ્યમાં નહીં, પરંતુ પેરેસ્લાવલ-ઝાલેસ્કીથી દૂર નહીં, એવા વિસ્તારમાં, જે MTS અને MegaFon નકશા અનુસાર, 4G સાથે સારી રીતે આવરી લેવામાં આવે છે. અમારા મોબાઇલ MCCમાં એક અત્યાધુનિક Kroks ap-205m1-4gx2h રાઉટર હતું, જેમાં બે સિમ કાર્ડ નાખવામાં આવ્યા છે, અને જે તેના પરના ટ્રાફિકનો સારાંશ આપવાનો હતો જેથી અમે ઇન્ટરનેટ પર વીડિયોનું સંપૂર્ણ પ્રસારણ કરી શકીએ. અમે 18 ડીબી ગેઇન સાથે બાહ્ય પેનલ એન્ટેના પણ ઇન્સ્ટોલ કર્યા છે. પરંતુ હાર્ડવેરના આ ટુકડાએ ઘૃણાસ્પદ રીતે કામ કર્યું. ક્રોક્સ સપોર્ટ સર્વિસ અમને ફક્ત નવીનતમ ફર્મવેર અપલોડ કરવાની સલાહ આપી શકે છે, પરંતુ આ મદદ કરી શક્યું નહીં, અને બે 4G સિમ કાર્ડ્સની ઝડપ નિયમિત યુએસબી મોડેમમાં એક સિમ કાર્ડની ઝડપ કરતાં ઘણી ખરાબ હોવાનું બહાર આવ્યું છે. તેથી, જો તમે મને કહી શકો કે આગલી વખતે 4G ચેનલોના સારાંશ સાથે ડેટા ટ્રાન્સમિશન ગોઠવવા માટે હાર્ડવેરનો કયો ભાગ વધુ સારો છે, તો ટિપ્પણીઓમાં લખો.

અમારી ટ્રેજેકટરી ગણતરીઓ એકદમ સચોટ નીકળી; ત્યાં કોઈ આશ્ચર્ય નહોતું. અમે નસીબદાર હતા, સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક બલૂન જળાશયથી 10 મીટર અને પ્રક્ષેપણ સ્થળથી 70 કિમી દૂર નરમ પીટ માટી પર ઉતર્યું. જીપીએસ અંતર ગ્રાફ:

અને આ રીતે ઊર્ધ્વમંડળના બલૂનની ​​ઊભી ઉડાન ઝડપ બદલાઈ છે:

સાચું, બે ડિસ્પ્લેમાંથી એક લેન્ડિંગમાં ટકી શક્યું નહીં (હા, તેમાંના બે હતા, જેમ કે GoPro કેમેરા; ડુપ્લિકેશન એ વિશ્વસનીયતા વધારવાનો સારો માર્ગ છે); વિડિઓમાં તમે જોઈ શકો છો કે તે કેવી રીતે પટ્ટાઓમાં ગયું અને વળ્યું બંધ. પરંતુ અન્ય તમામ સાધનો સમસ્યા વિના ઉતરાણમાં બચી ગયા.

પ્રયોગ અને ઇન્ટરનેટ સંચારની ગુણવત્તા પરના નિષ્કર્ષ.

સર્વર જે રીતે કામ કરતું હતું તે આના જેવું દેખાતું હતું: લેન્ડિંગ પેજ પર તમે ફોર્મ દ્વારા સર્વરને ટેક્સ્ટ મેસેજ મોકલી શકો છો. તેઓ HTTP પ્રોટોકોલ દ્વારા 2 સ્વતંત્ર ઉપગ્રહ સંચાર પ્રણાલી દ્વારા સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક બલૂન હેઠળ સસ્પેન્ડ કરેલા કમ્પ્યુટર પર પ્રસારિત કરવામાં આવ્યા હતા, અને તેણે આ ડેટાને પૃથ્વી પર પાછો મોકલ્યો, પરંતુ તે જ રીતે સેટેલાઇટ દ્વારા નહીં, પરંતુ રેડિયો ચેનલ દ્વારા. આમ, અમે સમજી ગયા કે સર્વર સામાન્ય રીતે ડેટા મેળવે છે, અને તે ઊર્ધ્વમંડળમાંથી ઇન્ટરનેટનું વિતરણ કરી શકે છે. સમાન લેન્ડિંગ પૃષ્ઠ પર, ઊર્ધ્વમંડળના બલૂનનું ફ્લાઇટ શેડ્યૂલ પ્રદર્શિત કરવામાં આવ્યું હતું, અને તેના પર તમારા દરેક સંદેશાની પ્રાપ્તિના બિંદુઓ ચિહ્નિત કરવામાં આવ્યા હતા. એટલે કે, તમે વાસ્તવિક સમયમાં “સ્કાય-હાઈ સર્વર” ના રૂટ અને ઊંચાઈને ટ્રેક કરી શકો છો.

કુલ મળીને, અમારા સહભાગીઓએ લેન્ડિંગ પૃષ્ઠ પરથી 166 સંદેશા મોકલ્યા, જેમાંથી 125 (75%) સફળતાપૂર્વક સર્વર પર પહોંચાડવામાં આવ્યા. 0 થી 59 સેકન્ડ (સરેરાશ વિલંબ 32 સેકન્ડ) સુધી, મોકલવા અને પ્રાપ્ત કરવા વચ્ચેના વિલંબની શ્રેણી ખૂબ મોટી હતી.

અમને ઊંચાઈ અને લેટન્સી સ્તર વચ્ચે કોઈ નોંધપાત્ર સહસંબંધ મળ્યો નથી:

આ ગ્રાફ પરથી તે સ્પષ્ટ છે કે વિલંબનું સ્તર કોઈપણ રીતે પ્રક્ષેપણ સ્થળથી અંતર પર આધારિત નથી, એટલે કે, અમે પ્રામાણિકપણે તમારા સંદેશાઓ ઉપગ્રહો દ્વારા પ્રસારિત કર્યા છે, અને જમીન પરથી નહીં:

અમારા પ્રયોગમાંથી મુખ્ય નિષ્કર્ષ એ છે કે અમે ઊર્ધ્વમંડળના ફુગ્ગાઓમાંથી ઈન્ટરનેટ સિગ્નલ મેળવી અને વિતરિત કરી શકીએ છીએ અને આવી યોજનાને અસ્તિત્વમાં રહેવાનો અધિકાર છે.

તમને યાદ છે તેમ, અમે ઇરિડિયમ અને ગ્લોબલસ્ટારના સંચારની તુલના કરવાનું વચન આપ્યું હતું (અમને સમયસર મેસેન્જર મોડેમ ક્યારેય મળ્યો નથી). અમારા અક્ષાંશોમાં તેમના કાર્યની સ્થિરતા લગભગ સમાન હોવાનું બહાર આવ્યું છે. વાદળોની ઉપર સ્વાગત તદ્દન સ્થિર છે. તે દયાની વાત છે કે સ્થાનિક "મેસેન્જર" સિસ્ટમના પ્રતિનિધિઓએ ત્યાં કંઈક તપાસ્યું અને તૈયાર કર્યું, પરંતુ પરીક્ષણ માટે ક્યારેય કંઈપણ પ્રદાન કરવામાં સક્ષમ ન હતા.

ભવિષ્યની યોજનાઓ

હવે, અમે આગળના પ્રોજેક્ટનું આયોજન કરી રહ્યા છીએ, તેનાથી પણ વધુ જટિલ. અમે હાલમાં વિવિધ વિચારો પર કામ કરી રહ્યા છીએ, ઉદાહરણ તરીકે, શું આપણે બે સ્ટ્રેટોસ્ફેરિક ફુગ્ગાઓ વચ્ચે હાઇ-સ્પીડ લેસર કમ્યુનિકેશન ગોઠવવું જોઈએ જેથી કરીને તેનો પુનરાવર્તક તરીકે ઉપયોગ થાય. ભવિષ્યમાં, અમે એક્સેસ પોઈન્ટની સંખ્યામાં વધારો કરવા માંગીએ છીએ અને 1-100 કિમીની ત્રિજ્યામાં 150 Mbit/sec ની સ્થિર ઈન્ટરનેટ કનેક્શન સ્પીડ સુનિશ્ચિત કરવા માંગીએ છીએ, જેથી આગામી સમયમાં ઈન્ટરનેટ પર ઓનલાઈન વિડિયો ટ્રાન્સમિટ કરવામાં સમસ્યાઓ આવે. હવે ઊભી થશે નહીં.

સોર્સ: www.habr.com