Ертең біз серверімізді стратосфераға жібереміз. Ұшу кезінде стратосфералық шар ғаламторды таратады, бейне және телеметрия мәліметтерін түсіріп, жерге жібереді. Біз «Ғарыштық деректер орталығы» жобамыздың техникалық жағы туралы айтатынымызды бірнеше рет жазған болатынбыз (бұрын «атауы» деп жауап берді.«). Біз уәде бердік - жеткіземіз! Кесудің астында бірнеше аппараттық құралдар мен кодтар бар.
Веб-сервер
Тіпті бұрынғы «Бұлттағы сервер» жобасында біз екі адамнан тұратын экипажбен толыққанды әуе шарында көтерілген кезде, батарея жинағы бар толыққанды серверді алып кету, айталық, ұтымды емес еді. Ал енді біз 30 емес, 1 км көтерілуге тура келетін шағын стратосфералық шар туралы айтып отырмыз. Сондықтан веб-сервер ретінде біз дәл сол Raspberry Pi-ді таңдадық. Бұл микрокомпьютер HTML бетін жасайды және оны бөлек дисплейде көрсетеді.
Спутниктік байланыс
Бортта Raspberry-ден басқа, Iridium және Globalstar спутниктік байланыс желілерінің модемдері ұшады. Естеріңізде болса, біз олардың компаниясына отандық Gonets желісіне модем қосуды жоспарлаған болатынбыз, бірақ оны алдын ала алуға үлгермедік, сондықтан оны келесі рейске жібереміз. Спутниктік модемдер арқылы веб-сервер сіздің хабарламаларыңызды қабылдайды, оларды жіберуге болады . Бұл хабарламалар Raspberry Pi-ге жіберіледі, ол оларды кезекке қойып, HTML бетінде көрсетеді.
Маңызды сәт: орыс тіліндегі мәтіндік хабарламаның ұзақтығының шегі 58 таңбаны құрайды (бос орындарды қосқанда). Егер хабарлама ұзағырақ болса, ол жіберу кезінде өшіріледі. Сондай-ақ, мәтіннен барлық арнайы таңбалар кесіледі, мысалы, /+$%&;''""<>n және сол сияқты.
Raspberry Pi-де тек бір UART порты болғандықтан, біз спутниктік модемдерді модемдерден деректерді жинап, Raspberry Pi-ге жіберетін аралық хаб арқылы қосамыз.
Радио модем
Веб-сервер дисплейде сізден алынған барлық хабарларды көрсетіп қана қоймайды, сонымен қатар оны LoRa радио модемі арқылы Жерге жібереді. Сондықтан біз Интернетті стратосферадан тарату идеясын сынап көргіміз келеді (Google Loon жобасына құрмет). Әрине, біздің стратосфералық шарымыз толыққанды коммуникациялық қайталағыш емес, бірақ оның мүмкіндіктері ақпараттың үлкен шығынсыз тұрақты берілуі үшін жеткілікті болса да, мамандандырылған жүйелер Интернетті ғарыштан таратуды міндетті түрде жеңеді.
телеметрия
Сонымен қатар, біз телеметрия деректерін бір HTML бетінде көрсетуді жоспарлап отырмыз. Raspberry Pi оларды бөлек ұшу контроллерінен алады.
Аппараттық герметикалық қораптың ішіне де, сыртына да орналастыруға болатын әртүрлі датчиктерден сұрастырып, ақпаратты үйіндіге жинап, таратып, сұрағандарға ыңғайлы түрде береді. Біздің жағдайда ол Raspberry Pi сұрайды. Біз қысымды, биіктікті, GPS координаттарын, тік және көлденең жылдамдықты және температураны жазамыз.
Ұшу диспетчерінен деректер ұзын жолдармен беріледі, содан кейін келесі кодты пайдаланады:
$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
':' => '=',
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);көрсетуге ыңғайлы пішіндегі массивке айналдырыңыз:
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
)Сондай-ақ хабарларыңызбен бірге телеметрия деректерін Жерге таратамыз. Ол үшін ұшыру алаңында қабылдау станциясын орналастырамыз.
Дисплей және камера
Сервер сіздің хабарламаларыңызды спутниктік байланыс арқылы шынымен қабылдайтынына және оның стратосфераға ұшып кеткеніне және біздің кеңседе тұрмайтынына көз жеткізу үшін біз телеметриямен барлық хабарламаларды түсіретін дисплейде көрсетуді шештік. GoPro. Жобаны дайындауға аз уақыт болды (бұл қалайша көп болуы мүмкін?!), сондықтан біз Aliexpress және дәнекерлеу үтікімен алаңдамай, оның орнына дайын құрылғыны алдық. Бұл біздің қажеттіліктерімізге жеткілікті. Біз дисплейді HDMI арқылы Raspberry-ге қосамыз.
Біз сондай-ақ GoPro-дан бейнені бөлек радиоарна арқылы таратуды жоспарлап отырмыз, бірақ оның қалай жұмыс істейтіні әлі белгісіз - мүмкін төмен бұлттар байланыс ауқымын айтарлықтай азайтады. Бірақ кез келген жағдайда, біз қонған стратосфералық шарды тапқаннан кейін біз камерадан бейнені орналастырамыз және сіз біздің «ғарышқа дейінгі деректер орталығы» қандай хабарламаларды қабылдағанын және оның қандай биіктікке көтерілгенін көре аласыз - телеметрия көрсетіледі. сол HTML бетінде, Сонымен қатар, көкжиектің бір бөлігі көрінеді.
Қуат көзі
Жоғарыда сипатталған барлық сұлулық 3S4B тізбегі бойынша жиналған литий батареяларының жиынтығынан қуат алады - үш сериялы, төртеуі параллель. Жалпы сыйымдылығы 14 В кернеуінде шамамен 12 Ah құрайды. Біздің бағалауымыз бойынша, бұл жеткілікті болуы керек, бірақ соңғы құрастырудан кейін, әрине, біз нақты тұтынуды өлшейміз, ал қажет болса, қосымша батареяларды қосамыз.
Осы GPS маяктарын қосыңыз, біз қонған стратосфералық шарды іздеу үшін қолданамыз. Ал герметикалық қорап сервер мен басқа құрылғылар үшін «үй» болады.
Ол нәзік жабдықты температура мен қысымның өзгеруінен қорғайды. Сонымен қатар, бұл сәулелену дозасын азайтады, бірақ бұл біздің жобамыз үшін ешқандай рөл атқармаса да, сервер стратосферада тым қысқа уақытқа ұшады, ал ондағы фон ХҒС-тағыдай жоғары емес.
Хабарламаларды жіберуден басқа , сіз байқауға қатысып, зондтың қай жерге түсетінін болжай аласыз. Бас жүлде – «Союз-МС-13» басқарылатын ғарыш кемесін ұшыруға Байқоңырға жолдама.
Ақпарат көзі: www.habr.com