"अंतरिक्ष डेटा केंद्र" का एनाटॉमी। आसमान छूता सर्वर: हुड के नीचे देखें

कल हम अपना सर्वर समताप मण्डल में भेजेंगे। उड़ान के दौरान, समताप मंडलीय गुब्बारा इंटरनेट वितरित करेगा, वीडियो और टेलीमेट्री डेटा शूट करेगा और जमीन पर प्रसारित करेगा। हमने कई बार लिखा है कि हम आपको हमारे प्रोजेक्ट “स्पेस डेटा सेंटर” (जिसे पहले “के रूप में जाना जाता था) के तकनीकी पक्ष के बारे में बताएंगेक्लाउड सर्वर 2.0»). हमने वादा किया था - हमने पूरा किया! कट के नीचे कुछ हार्डवेयर और कोड हैं।

वेब सर्वर

यहां तक ​​कि पिछली परियोजना "सर्वर इन द क्लाउड्स" में भी, जब हम दो लोगों के दल के साथ एक पूर्ण विकसित हॉट एयर बैलून में चढ़े थे, तो बैटरी असेंबली के साथ एक पूर्ण विकसित सर्वर को अपने साथ ले जाना, यूं कहें कि, तर्कसंगत नहीं था। अब हम एक छोटे समताप मंडल के गुब्बारे के बारे में बात कर रहे हैं जिसे 30 नहीं बल्कि 1 किमी ऊपर उठना होगा। यही कारण है कि हमने उसी रास्पबेरी पाई को वेब सर्वर के रूप में चुना। यह माइक्रो कम्प्यूटर एक HTML पृष्ठ तैयार करेगा और उसे एक अलग डिस्प्ले पर प्रदर्शित करेगा।

सैटेलाइट कनेक्शन

रास्पबेरी के अतिरिक्त, इरीडियम और ग्लोबलस्टार उपग्रह संचार नेटवर्क के मॉडेम भी उड़ान भरेंगे। जैसा कि आपको याद होगा, हमने उनकी कंपनी में घरेलू नेटवर्क "गोनेट्स" का एक मॉडेम जोड़ने की योजना बनाई थी, लेकिन हम इसे अग्रिम रूप से प्राप्त करने में कामयाब नहीं हुए, इसलिए हम इसे अगली उड़ान से भेज देंगे। सैटेलाइट मोडेम के माध्यम से, वेब सर्वर आपके संदेश प्राप्त करेगा, जिन्हें भेजा जा सकता है प्रोजेक्ट पेज. ये संदेश रास्पबेरी पाई को प्रेषित किए जाएंगे, जो उन्हें पंक्तिबद्ध करेगा और HTML पृष्ठ पर प्रदर्शित करेगा।

महत्वपूर्ण: रूसी भाषा में पाठ संदेश की लंबाई की सीमा 58 अक्षर (रिक्त स्थान सहित) है। यदि संदेश लम्बा होगा तो उसे प्रसारण के दौरान काट दिया जाएगा। इसके अलावा, सभी विशेष वर्ण पाठ से काट दिए जाएंगे, उदाहरण के लिए, /+$%&;''""<>n और जैसे।

चूंकि रास्पबेरी पाई में केवल एक UART पोर्ट है, इसलिए हम सैटेलाइट मॉडेम को एक मध्यवर्ती हब के माध्यम से जोड़ेंगे, जो मॉडेम से डेटा एकत्र करेगा और इसे रास्पबेरी पाई को भेजेगा।

रेडियो मॉडेम

वेब सर्वर न केवल आपसे प्राप्त सभी संदेशों को स्क्रीन पर प्रदर्शित करेगा, बल्कि उन्हें लोरा रेडियो मॉडेम के माध्यम से पृथ्वी पर भी प्रेषित करेगा। इसलिए हम समताप मंडल से इंटरनेट वितरित करने के विचार का परीक्षण करना चाहते हैं (गूगल लून परियोजना को श्रद्धांजलि)। बेशक, हमारा समताप मंडलीय गुब्बारा एक पूर्ण संचार पुनरावर्तक नहीं है, लेकिन भले ही इसकी क्षमताएं सूचना के बड़े नुकसान के बिना स्थिर डेटा संचरण के लिए पर्याप्त हों, फिर भी विशेष प्रणालियां निश्चित रूप से पूर्व-अंतरिक्ष से इंटरनेट वितरित करने का सामना करेंगी।

टेलीमेटरी

इसके अतिरिक्त, हम उसी HTML पृष्ठ पर टेलीमेट्री डेटा प्रदर्शित करने की योजना बना रहे हैं। रास्पबेरी पाई उन्हें एक अलग उड़ान नियंत्रक से ले जाएगा।

यह विभिन्न सेंसरों से जानकारी प्राप्त करता है, जिन्हें हार्डवेयर हर्मेटिक बॉक्स के अंदर और बाहर दोनों जगह रखा जा सकता है, जानकारी को एकत्रित करता है, उसे छांटता है और उसे मांगने वालों को सुविधाजनक रूप में उपलब्ध कराता है। हमारे मामले में, यह रास्पबेरी पाई के बारे में पूछेगा। हम दबाव, ऊंचाई, जीपीएस निर्देशांक, ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज गति और तापमान रिकॉर्ड करेंगे।

उड़ान नियंत्रक से डेटा लंबी स्ट्रिंग में प्रेषित किया जाता है, जिसे फिर इस कोड का उपयोग करके संसाधित किया जाता है:

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

प्रदर्शन के लिए सुविधाजनक रूप में एक सरणी में परिवर्तित कर दिए जाते हैं:

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 
)

हम आपके संदेशों के साथ-साथ टेलीमेट्री डेटा भी पृथ्वी पर प्रेषित करेंगे। ऐसा करने के लिए, हम प्रक्षेपण स्थल पर एक रिसीविंग स्टेशन स्थापित करेंगे।

डिस्प्ले और कैमरा

यह सुनिश्चित करने के लिए कि सर्वर वास्तव में उपग्रह के माध्यम से आपके संदेश प्राप्त कर रहा है, और यह वास्तव में समताप मंडल में उड़कर आया है तथा हमारे कार्यालय में नहीं बैठा है, हमने सभी टेलीमेट्री संदेशों को एक डिस्प्ले पर प्रदर्शित करने का निर्णय लिया, जिसे एक गोप्रो द्वारा फिल्माया जाएगा। प्रोजेक्ट तैयार करने के लिए बहुत कम समय था (और इसके लिए कभी बहुत अधिक समय भी नहीं होता है?), इसलिए हमने AliExpress और सोल्डरिंग आयरन का उपयोग नहीं किया, बल्कि एक तैयार डिवाइस ले ली। यह हमारी आवश्यकताओं के लिए पर्याप्त से अधिक है। हम डिस्प्ले को HDMI के माध्यम से रास्पबेरी से कनेक्ट करेंगे।

हम एक अलग रेडियो चैनल के माध्यम से गोप्रो से वीडियो फुटेज प्रसारित करने की भी योजना बना रहे हैं, लेकिन यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि यह कैसे काम करेगा - शायद कम बादल संचार सीमा को काफी कम कर देंगे। लेकिन किसी भी स्थिति में, जब हम उतरा हुआ समताप मंडलीय गुब्बारा ढूंढ लेंगे, तो हम कैमरे से एक वीडियो पोस्ट करेंगे और आप स्वयं देख पाएंगे कि हमारे "पूर्व-अंतरिक्ष डेटा केंद्र" को क्या संदेश प्राप्त हुए और वह कितनी ऊंचाई तक चढ़ा - टेलीमेट्री उसी HTML पृष्ठ पर प्रदर्शित की जाएगी, और क्षितिज का एक टुकड़ा भी दिखाई देगा।

भोजन

ऊपर वर्णित सभी सुंदरता लिथियम बैटरियों के एक समूह द्वारा संचालित होगी, जिसे 3S4B योजना के अनुसार संयोजित किया जाएगा - तीन श्रृंखला में, चार समानांतर में। कुल क्षमता 14 V पर लगभग 12 Ah है। हमारे अनुमान के अनुसार, यह पर्याप्त होना चाहिए, लेकिन अंतिम असेंबली के बाद, निश्चित रूप से, हम वास्तविक खपत को मापेंगे, और यदि आवश्यक हो, तो अधिक बैटरी जोड़ेंगे।

इन सबके अलावा जीपीएस बीकन भी शामिल कर लें, जिसके द्वारा हम उतर चुके समताप मंडलीय गुब्बारे की खोज करेंगे। और सर्वर और अन्य उपकरणों के लिए “घर” एक वायुरुद्ध बॉक्स होगा।

यह नाजुक उपकरणों को तापमान और दबाव में परिवर्तन से बचाएगा। साथ ही, यह विकिरण खुराक को कम करेगा, हालांकि हमारी परियोजना के लिए यह कोई भूमिका नहीं निभाता है, सर्वर बहुत लंबे समय तक समताप मंडल में नहीं उड़ेगा, और वहां की पृष्ठभूमि आईएसएस जितनी ऊंची नहीं है।

संदेश भेजने के अलावा परियोजना स्थल, आप प्रतियोगिता में भाग ले सकते हैं और जांच के लैंडिंग स्थल का अनुमान लगा सकते हैं। मुख्य पुरस्कार सोयूज-एमएस-13 मानवयुक्त अंतरिक्ष यान के प्रक्षेपण के लिए बैकोनूर की यात्रा है।

स्रोत: www.habr.com