Holnap elküldjük szerverünket a sztratoszférába. A repülés során a sztratoszférikus ballon terjeszti az internetet, lő és továbbítja a video- és telemetriai adatokat a földre. Többször írtuk, hogy a „Space Data Center” projektünk technikai oldaláról fogunk beszélni (korábban a „"). Megígértük - teljesítjük! A vágás alatt egy maroknyi hardver és kód található.
web szerver
Még az előző „Szerver a felhőkben” projektben is, amikor egy teljes értékű léggömbön emelkedtünk fel két fős legénységgel, akkor mondjuk nem volt racionális, hogy magunkkal vigyünk egy teljes értékű szervert akkumulátorral. És most egy kis sztratoszférikus léggömbről beszélünk, aminek 30 km-t kell megmásznia, nem 1-et. Ezért ugyanazt a Raspberry Pi-t választottuk webszervernek. Ez a mikroszámítógép létrehoz egy HTML oldalt, és külön kijelzőn jeleníti meg.
Műholdas kapcsolat
A Raspberry mellett az Iridium és a Globalstar műholdas kommunikációs hálózatok modemei repülnek majd a fedélzeten. Mint emlékeztek, terveztük, hogy a hazai Gonets hálózathoz modemet adunk a cégükhöz, de nem volt időnk előre átvenni, így a következő járaton küldjük. Műholdas modemen keresztül a webszerver megkapja az üzeneteket, amelyeket el lehet küldeni . Ezeket az üzeneteket a Raspberry Pi továbbítja, amely sorba állítja őket, és egy HTML oldalon jeleníti meg.
Fontos szempont: az orosz nyelvű szöveges üzenet hosszának korlátja 58 karakter (szóközökkel együtt). Ha az üzenet hosszabb, akkor az átvitel közben leáll. Ezenkívül minden speciális karakter ki lesz vágva a szövegből, például /+$%&;''""<>n és a hasonlók.
Mivel a Raspberry Pi csak egy UART porttal rendelkezik, a műholdas modemeket egy köztes hubon keresztül fogjuk összekötni, amely adatokat gyűjt a modemekről, és elküldi a Raspberry Pi-nek.
Rádió modem
A webszerver nemcsak megjeleníti a kijelzőn az összes Öntől kapott üzenetet, hanem egy LoRa rádiómodemen keresztül továbbítja a Földre. Tehát tesztelni akarjuk az internet sztratoszférából való terjesztésének ötletét (tisztelgés a Google Loon projekt előtt). Természetesen a mi sztratoszférikus léggömbünk nem egy teljes értékű kommunikációs átjátszó, de még ha képességei elegendőek is a stabil adatátvitelhez, nagy információveszteség nélkül, akkor a speciális rendszerek mindenképpen megbirkóznak az internet előtérből történő elosztásával.
Telemetria
Ezenkívül a telemetriai adatokat is tervezzük megjeleníteni ugyanazon a HTML oldalon. A Raspberry Pi külön repülésirányítóból veszi őket.
Különféle, a hardveres hermetikus dobozon belül és kívül elhelyezhető érzékelőket lekérdez, az információkat egy kupacba gyűjti, átfésüli és kényelmes formában adja át a kérdezőknek. Esetünkben a Raspberry Pi-t fogja kérni. Rögzítjük a nyomást, magasságot, GPS koordinátákat, függőleges és vízszintes sebességet és hőmérsékletet.
A repülésirányítótól származó adatok hosszú sorokban kerülnek továbbításra, ami ezután a következő kóddal történik:
$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
':' => '=',
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);alakítsd tömbbé a megjelenítéshez alkalmas formában:
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
)Üzeneteivel együtt telemetriai adatokat is sugározunk a Földre. Ennek érdekében az indítóhelyre vevőállomást telepítünk.
Kijelző és kamera
Annak érdekében, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a szerver valóban fogadja üzeneteit műholdas kommunikáción keresztül, és valóban a sztratoszférába repült, és nem az irodánkban áll, úgy döntöttünk, hogy minden üzenetet telemetriával megjelenítünk egy kijelzőn, amelyet a szerver rögzít. egy GoPro. Kevés idő volt elkészíteni a projektet (hogy lehet ebből valaha sok?!), így nem foglalkoztunk Aliexpressszel és egy forrasztópákával, hanem vettünk egy kész készüléket. Ez több mint elég a mi igényeinknek. HDMI-n keresztül csatlakoztatjuk a kijelzőt a Raspberry-hez.
Azt is tervezzük, hogy a GoPro-ról egy külön rádiócsatornán keresztül sugározzuk a videót, de hogy ez hogyan fog működni, azt egyelőre nem tudni – az alacsony felhőzet talán nagyban csökkenti a kommunikációs hatótávolságot. De mindenesetre, miután megtaláltuk a leszálló sztratoszférikus ballont, videót teszünk közzé a kameráról, és Ön láthatja, milyen üzeneteket kapott az „űr előtti adatközpontunk”, és milyen magasságra mászott fel - megjelenik a telemetria ugyanazon a HTML oldalon, ezen kívül a horizont egy darabja is látható lesz.
Elelmiszer
A fent leírt szépségeket a 3S4B áramkör szerint összeállított lítium akkumulátorok hajtják majd – három sorosan, négy párhuzamosan. A teljes kapacitás kb 14 Ah 12 V-os feszültség mellett. Becsléseink szerint ez bőven elég, de a végső összeszerelés után természetesen megmérjük a tényleges fogyasztást, és ha kell, még akkukat adunk hozzá.
Mindehhez adjuk hozzá a GPS-jelzőket, amelyek segítségével megkeressük a leszálló sztratoszférikus ballont. A hermetikus doboz pedig a szerver és egyéb eszközök „háza” lesz.
Megvédi a kényes berendezéseket a hőmérséklet- és nyomásváltozásoktól. Ezzel együtt a sugárdózist is csökkenti, bár ez nem játszik szerepet a projektünkben, túl rövid ideig repül a szerver a sztratoszférában, és ott a háttér sem olyan magas, mint az ISS-en.
Amellett, hogy üzeneteket küld a címre , részt vehetsz egy versenyen, és kitalálhatod, hol fog landolni a szonda. A fődíj egy Bajkonuri utazás a Szojuz-MS-13 emberes űrrepülőgép felbocsátására.
Forrás: will.com