Rytoj mes išsiųsime savo serverį į stratosferą. Skrydžio metu stratosferos balionas platins internetą, šaudys ir perduos vaizdo bei telemetrijos duomenis į žemę. Kelis kartus rašėme, kad kalbėsime apie techninę mūsų projekto „Space Data Center“ pusę (anksčiau reagavo į pavadinimą „“). Pažadėjome – pristatome! Po pjūviu yra keletas techninės įrangos dalių ir kodo.
Tinklapio serveris
Net ir ankstesniame „Serveris debesyse“ projekte, kai pakilome pilnaverčiu oro balionu su dviejų žmonių įgula, pasiimti su savimi pilnavertį serverį su baterijų mazgu buvo, sakykime, neracionalu. O dabar kalba eina apie nedidelį stratosferinį balionėlį, kuris turės pakilti 30 km, o ne 1. Todėl kaip žiniatinklio serverį pasirinkome tą patį Raspberry Pi. Šis mikrokompiuteris sugeneruos HTML puslapį ir parodys jį atskirame ekrane.
Palydovinis ryšys
Be Raspberry, laive skris modemai iš Iridium ir Globalstar palydovinio ryšio tinklų. Kaip pamenate, planavome jų kompaniją pridėti vietinio „Gonets“ tinklo modemą, tačiau nespėjome jo gauti iš anksto, todėl atsiųsime kitu skrydžiu. Per palydovinius modemus žiniatinklio serveris gaus jūsų pranešimus, kuriuos galima siųsti . Šie pranešimai bus perduoti Raspberry Pi, kuris juos surašys į eilę ir parodys HTML puslapyje.
Svarbus dalykas: tekstinio pranešimo rusų kalba ilgio apribojimas yra 58 simboliai (įskaitant tarpus). Jei pranešimas ilgesnis, perdavimo metu jis bus išjungtas. Be to, visi specialieji simboliai bus iškirpti iš teksto, pavyzdžiui, /+$%&;''""<>n ir panašiai.
Kadangi Raspberry Pi turi tik vieną UART prievadą, palydovinius modemus sujungsime per tarpinį šakotuvą, kuris rinks duomenis iš modemų ir išsiųs juos į Raspberry Pi.
Radijo modemas
Žiniatinklio serveris ne tik parodys visus iš jūsų gautus pranešimus ekrane, bet ir perduos juos į Žemę per LoRa radijo modemą. Taigi norime išbandyti idėją platinti internetą iš stratosferos (duoklė „Google Loon“ projektui). Žinoma, mūsų stratosferinis balionas nėra visavertis ryšio kartotuvas, tačiau net jei jo galimybių pakanka stabiliam duomenų perdavimui, be didelių informacijos praradimų, tuomet specializuotos sistemos tikrai susidoros su interneto platinimu iš prieškosminės erdvės.
Telemetrija
Be to, telemetrijos duomenis planuojame rodyti tame pačiame HTML puslapyje. Raspberry Pi juos paims iš atskiro skrydžio valdiklio.
Jis apklausia įvairius jutiklius, kurie gali būti dedami tiek į aparatinę hermetišką dėžę, tiek išorėje, surenka informaciją į krūvą, sušukuoja ir patogia forma pateikia klausiantiems. Mūsų atveju jis paprašys Raspberry Pi. Užfiksuosime slėgį, aukštį virš jūros lygio, GPS koordinates, vertikalų ir horizontalų greitį bei temperatūrą.
Duomenys iš skrydžio vadovo perduodami ilgomis eilutėmis, o tai naudojant šį kodą:
$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
':' => '=',
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);paverskite masyvu patogia rodyti forma:
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
)Taip pat kartu su jūsų pranešimais į Žemę transliuosime telemetrijos duomenis. Norėdami tai padaryti, paleidimo vietoje dislokuosime priėmimo stotį.
Ekranas ir kamera
Kad galėtumėte įsitikinti, kad serveris iš tikrųjų gauna jūsų pranešimus per palydovinį ryšį ir kad jis iš tikrųjų nuskrido į stratosferą ir nestovi mūsų biure, nusprendėme visus pranešimus telemetrija rodyti ekrane, kurį užfiksuos „GoPro“. Projektui parengti buvo mažai laiko (kaip jo gali būti daug?!), todėl nesirūpinome Aliexpress ir lituokliu, o pasiėmėme jau paruoštą įrenginį. Tai daugiau nei pakankamai mūsų poreikiams. Ekraną prie Raspberry sujungsime per HDMI.
Taip pat planuojame vaizdo įrašą iš GoPro transliuoti per atskirą radijo kanalą, tačiau kaip tai veiks, kol kas nežinoma – galbūt žemi debesys labai sumažins ryšio diapazoną. Bet bet kuriuo atveju, kai surasime nusileidusį stratosferos balioną, patalpinsime vaizdo įrašą iš kameros ir jūs patys pamatysite, kokius pranešimus gavo mūsų „prieškosminis duomenų centras“ ir į kokį aukštį pakilo – bus rodoma telemetrija. tame pačiame HTML puslapyje, be to, bus matoma dalis horizonto.
Maistas
Visas aukščiau aprašytas grožis bus maitinamas pagal 3S4B grandinę surinktų ličio baterijų agregatą – trys nuosekliai, keturi lygiagrečiai. Bendra talpa apie 14 Ah, esant 12 V įtampai. Mūsų vertinimu, to turėtų pakakti, tačiau po galutinio surinkimo, žinoma, pamatuosime faktines sąnaudas, o esant reikalui įdėsime daugiau baterijų.
Prie viso to pridėkite GPS švyturius, kuriuos naudosime nusileidusio stratosferos baliono paieškai. O hermetiška dėžutė bus serverio ir kitų įrenginių „namas“.
Jis apsaugos jautrią įrangą nuo temperatūros ir slėgio pokyčių. Kartu tai sumažins ir radiacijos dozę, nors mūsų projektui tai nevaidina jokio vaidmens, serveris per trumpai skris stratosferoje, o ten fonas ne toks aukštas kaip TKS.
Be žinučių siuntimo į , galite dalyvauti konkurse ir atspėti, kur nusileis zondas. Pagrindinis prizas – kelionė į Baikonūrą pilotuojamo erdvėlaivio Sojuz-MS-13 paleidimui.
Šaltinis: www.habr.com