Teman-teman, di Hari Kosmonautika, server kecil kami berhasil terbang ke stratosfer! Selama penerbangan, server di balon stratosfer mendistribusikan Internet, memfilmkan dan mengirimkan data video dan telemetri ke darat. Dan kami tidak sabar untuk memberi tahu Anda bagaimana semuanya berjalan dan kejutan apa saja yang ada (apa yang akan kami lakukan tanpanya?).
Sedikit latar belakang dan tautan berguna bagi mereka yang melewatkan semuanya:
- Sebuah postingan tentang ke stratosfer (yang kami temui dalam praktiknya selama peluncuran).
- Bagaimana kita melakukannya"Β»proyek - untuk penggemar pornografi geek, dengan detail dan kode.
- proyek, yang memungkinkan untuk memantau pergerakan dan telemetri probe secara real time.
- sistem komunikasi luar angkasa yang kami gunakan dalam proyek ini.
- Teks meluncurkan server ke stratosfer.
Karena kami sangat ingin meluncurkannya pada Hari Kosmonautika dan mendapat izin resmi untuk menggunakan wilayah udara pada hari itu juga, kami harus beradaptasi dengan cuaca. Dan agar angin tidak meniup balon stratosfer melampaui batas zona yang diizinkan, kami harus membatasi ketinggian pendakian - bukannya 30 km, kami naik menjadi 22,7. Tapi ini sudah merupakan stratosfer, dan kira-kira dua kali lebih tinggi dari pesawat penumpang yang terbang saat ini.
Koneksi internet dengan balon stratosfer cukup stabil sepanjang penerbangan. Pesan Anda telah diterima dan ditampilkan, dan kami mengisi setiap jeda dengan kutipan dari negosiasi Gagarin dengan Bumi 58 tahun yang lalu :)
Menurut telemetri, suhu di luar -60 0C, dan di dalam kotak kedap udara mencapai -22 0C, tetapi semuanya bekerja dengan stabil.
Grafik perubahan suhu di dalam (di sini dan selanjutnya pada skala X, puluhan menit ditampilkan):
Pemancar digital berkecepatan tinggi eksperimental lainnya dipasang di kapal. Ini adalah upaya kami untuk membuat Wi-Fi berkecepatan tinggi, dan kami belum siap mengungkapkan detail desainnya. Dengan pemancar ini kami ingin menyiarkan video secara online. Dan memang, meski mendung, kami menerima sinyal video dari GoPro di balon stratosfer pada jarak hingga 30 km. Namun setelah menerima video tersebut di pusat kendali kami, tidak mungkin mengirimkannya ke Internet melalui darat... Sekarang kami akan memberi tahu Anda alasannya.
Kami akan segera menampilkan rekaman video penerbangan dari kamera onboard, tetapi untuk saat ini Anda dapat menonton rekaman online dari probe
Kejutan utama menanti kami: kinerja modem 4G yang sangat buruk di PKS kami, sehingga transmisi video online tidak mungkin dilakukan. Meskipun probe berhasil menerima dan mengirimkan pesan melalui Internet, pesan tersebut diterima oleh server - kami menerima konfirmasi layanan darinya dan melihatnya ditampilkan di layar melalui siaran video. Kami memiliki kekhawatiran tentang komunikasi dengan satelit dan transmisi sinyal ke Bumi, namun tidak ada yang menyangka akan terjadi penyergapan sehingga Internet 4G selulerlah yang akan menjadi titik lemahnya.
Dan tidak di hutan belantara, tetapi tidak jauh dari Pereslavl-Zalessky, di area yang, menurut peta MTS dan MegaFon, tercakup dengan baik dengan 4G. Di MCC seluler kami terdapat router Kroks ap-205m1-4gx2h yang canggih, di mana dua kartu SIM dimasukkan, dan yang seharusnya merangkum lalu lintas di dalamnya sehingga kami dapat menyiarkan video sepenuhnya ke Internet. Kami bahkan memasang antena panel eksternal dengan penguatan 18 dB. Tapi perangkat keras ini bekerja dengan sangat buruk. Layanan dukungan Kroks hanya menyarankan kami untuk mengunggah firmware terbaru, tetapi ini tidak membantu, dan kecepatan dua kartu SIM 4G ternyata jauh lebih buruk daripada kecepatan satu kartu SIM di modem USB biasa. Jadi, jika Anda dapat memberi tahu saya perangkat keras mana yang lebih baik untuk mengatur transmisi data dengan penjumlahan saluran 4G di lain waktu, tulis di komentar.
Perhitungan lintasan kami ternyata cukup akurat; tidak ada kejutan. Beruntungnya, balon stratosfer mendarat di tanah gambut lunak 10 meter dari waduk dan 70 km dari lokasi peluncuran. Grafik jarak GPS:
Dan inilah perubahan kecepatan penerbangan vertikal balon stratosfer:
Benar, salah satu dari dua layar tidak bertahan saat mendarat (ya, ada dua di antaranya, sama seperti kamera GoPro; duplikasi adalah cara yang baik untuk meningkatkan keandalan); dalam video Anda dapat melihat bagaimana tampilannya bergaris dan diputar mati. Namun semua peralatan lainnya selamat dari pendaratan tanpa masalah.
Kesimpulan percobaan dan kualitas komunikasi Internet.
Cara kerja server terlihat seperti ini: di halaman arahan Anda dapat mengirim pesan teks ke server melalui formulir. Mereka ditransmisikan melalui protokol HTTP melalui 2 sistem komunikasi satelit independen ke komputer yang digantung di bawah balon stratosfer, dan data tersebut ditransmisikan kembali ke Bumi, tetapi tidak dengan cara yang sama melalui satelit, tetapi melalui saluran radio. Dengan demikian, kami memahami bahwa server umumnya menerima data, dan dapat mendistribusikan Internet dari stratosfer. Di halaman arahan yang sama, jadwal penerbangan balon stratosfer ditampilkan, dan titik penerimaan setiap pesan Anda ditandai di sana. Artinya, Anda dapat melacak rute dan ketinggian βserver setinggi langitβ secara real time.
Secara total, peserta kami mengirim 166 pesan dari halaman arahan, dimana 125 (75%) berhasil terkirim ke server. Kisaran penundaan antara pengiriman dan penerimaan sangat besar, dari 0 hingga 59 detik (rata-rata penundaan 32 detik).
Kami tidak menemukan korelasi nyata antara tinggi badan dan tingkat latensi:
Dari grafik ini jelas bahwa tingkat penundaan sama sekali tidak bergantung pada jarak dari lokasi peluncuran, yaitu, kami dengan jujur ββββmengirimkan pesan Anda melalui satelit, dan bukan dari darat:
Kesimpulan utama dari percobaan kami adalah bahwa kami dapat menerima dan mendistribusikan sinyal Internet dari balon stratosfer, dan skema semacam itu berhak untuk ada.
Seperti yang Anda ingat, kami berjanji untuk membandingkan komunikasi Iridium dan GlobalStar (kami tidak pernah menerima modem Messenger tepat waktu). Stabilitas pekerjaan mereka di garis lintang kita ternyata hampir sama. Di atas awan, penerimaannya cukup stabil. Sangat disayangkan bahwa perwakilan dari sistem βMessengerβ dalam negeri memeriksa dan menyiapkan sesuatu di sana, tetapi tidak pernah dapat memberikan apa pun untuk pengujian.
ΠΠ»Π°Π½Ρ Π½Π° Π±ΡΠ΄ΡΡΠ΅Π΅
Sekarang, kami sedang merencanakan proyek berikutnya, yang bahkan lebih kompleks. Saat ini kami sedang mengerjakan berbagai ide, misalnya, apakah kita harus mengatur komunikasi laser berkecepatan tinggi antara dua balon stratosfer untuk digunakan sebagai repeater. Kedepannya, kami ingin menambah jumlah titik akses dan memastikan kecepatan koneksi Internet yang stabil hingga 1 Mbit/detik dalam radius 100-150 km, sehingga di kemudian hari akan timbul masalah transmisi video online ke Internet. tidak akan muncul lagi.
Sumber: www.habr.com