Draugai, Kosmonautikos dieną mūsų mažasis serveris sėkmingai įskrido į stratosferą! Skrydžio metu stratosferos balione buvęs serveris platino internetą, filmavo ir į žemę perdavė vaizdo ir telemetrijos duomenis. Ir nekantraujame papasakoti, kaip viskas vyko ir kokių netikėtumų buvo (na, ką mes be jų darytume?).
Šiek tiek informacijos ir naudingų nuorodų tiems, kurie visko praleido:
- Įrašas apie į stratosferą (su kuria praktiškai susidūrėme paleidimo metu).
- kaip mums sekėsi"» projektas - geek pornografijos gerbėjams, su informacija ir kodu.
- projektas, kuriame buvo galima stebėti zondo judėjimą ir telemetriją realiu laiku.
- kosminių ryšių sistemos, kurias naudojome projekte.
- Tekstas serverio paleidimas į stratosferą.
Kadangi labai norėjome paleisti kosmonautikos dieną ir būtent tą dieną gavome oficialų leidimą naudotis oro erdve, teko prisitaikyti prie oro sąlygų. O kad vėjas nepūstų stratosferos baliono už leistinos zonos ribų, teko apriboti pakilimo aukštį – vietoj 30 km pakilome iki 22,7. Bet tai jau yra stratosfera ir maždaug dvigubai aukščiau nei šiandien skraido keleiviniai lėktuvai.
Interneto ryšys su stratosferos balionu buvo gana stabilus viso skrydžio metu. Jūsų žinutės buvo gautos ir rodomos, o visas pauzes užpildėme citatomis iš Gagarino derybų su Žeme prieš 58 metus :)
Pagal telemetriją lauke buvo -60 0C, o hermetiškos dėžės viduje siekė -22 0C, bet viskas veikė stabiliai.
Temperatūros pokyčių grafikas viduje (čia ir toliau X skalėje rodomos dešimtys minučių):
Laive buvo sumontuotas dar vienas eksperimentinis skaitmeninis didelės spartos siųstuvas. Tai yra mūsų bandymas sukurti spartų „Wi-Fi“ ir kol kas nesame pasirengę atskleisti jo dizaino detalių. Su šiuo siųstuvu norėjome transliuoti vaizdo įrašą internetu. Ir iš tiesų, nepaisant debesuotumo, vaizdo signalą iš GoPro gavome stratosferiniame balione iki 30 km atstumu. Tačiau gavus vaizdo įrašą mūsų valdymo centre, nebuvo įmanoma jo perduoti internetu per žemę... Dabar mes jums pasakysime, kodėl.
Netrukus parodysime skrydžio vaizdo įrašus iš borto kamerų, tačiau kol kas galite žiūrėti internetinį įrašą iš zondo
Mūsų laukė pagrindinė staigmena: labai prastas 4G modemo veikimas mūsų MKC, dėl kurio nepavyko perduoti vaizdo internetu. Nors zondas sėkmingai priėmė ir perdavė pranešimus internetu, juos priėmė serveris – iš jo gavome serviso patvirtinimus ir matėme juos rodomus ekrane per vaizdo transliaciją. Turėjome susirūpinimą dėl ryšio su palydovais ir signalo perdavimo į Žemę, tačiau niekas nesitikėjo tokios pasalos, kad būtent mobilusis 4G internetas bus silpnoji grandis.
Ir ne kokioje nors pamiškėje, o netoli nuo Pereslavl-Zalessky, toje vietovėje, kuri pagal MTS ir MegaFon žemėlapius gerai padengta 4G. Mūsų mobiliajame MKC buvo įmantrus maršrutizatorius Kroks ap-205m1-4gx2h, į kurį įdėtos dvi SIM kortelės ir kuris turėjo apibendrinti jų srautą, kad galėtume pilnai transliuoti vaizdo įrašą į internetą. Sumontavome net išorines skydines antenas su 18 dB stiprinimo koeficientu. Tačiau ši aparatinė įranga veikė šlykščiai. „Kroks“ palaikymo tarnyba galėjo tik patarti įkelti naujausią programinę-aparatinę įrangą, tačiau tai nepadėjo, o dviejų 4G SIM kortelių greitis pasirodė esąs daug prastesnis nei vienos SIM kortelės greitis įprastame USB modeme. Taigi, jei galite pasakyti, kokia aparatūra kitą kartą geriau organizuoti duomenų perdavimą su 4G kanalų sumavimu, rašykite komentaruose.
Mūsų trajektorijos skaičiavimai pasirodė gana tikslūs, netikėtumų nebuvo. Mums pasisekė, stratosferinis balionas nusileido ant minkštos durpinės žemės 10 metrų nuo rezervuaro ir 70 km nuo paleidimo vietos. GPS atstumo grafikas:
Ir štai kaip pasikeitė stratosferos baliono vertikalaus skrydžio greitis:
Tiesa, vienas iš dviejų ekranų nusileidimo neišgyveno (taip, buvo du, kaip ir GoPro kameros; dubliavimas yra geras būdas padidinti patikimumą), vaizdo įraše galite pamatyti, kaip jis ėjo dryžiais ir pasisuko. išjungti. Tačiau visa kita įranga nusileidimą išgyveno be problemų.
Išvados apie eksperimentą ir interneto komunikacijos kokybę.
Serverio veikimo būdas atrodė taip: nukreipimo puslapyje galite siųsti tekstinius pranešimus serveriui naudodami formą. Jie buvo perduodami HTTP protokolu per 2 nepriklausomas palydovinio ryšio sistemas į kompiuterį, pakabintą po stratosferos balionu, ir šis perdavė šiuos duomenis atgal į Žemę, bet ne tokiu pačiu būdu per palydovą, o per radijo kanalą. Taigi supratome, kad serveris paprastai gauna duomenis ir gali platinti internetą iš stratosferos. Tame pačiame nukreipimo puslapyje buvo rodomas stratosferinio baliono skrydžio grafikas, o jame buvo pažymėti kiekvieno jūsų pranešimo gavimo taškai. Tai reiškia, kad realiuoju laiku galite stebėti „dangaus serverio“ maršrutą ir aukštį.
Iš viso mūsų dalyviai iš nukreipimo puslapio išsiuntė 166 žinutes, iš kurių 125 (75%) buvo sėkmingai pristatytos į serverį. Vėlavimų intervalas tarp siuntimo ir gavimo buvo labai didelis – nuo 0 iki 59 sekundžių (vidutinis vėlavimas 32 sekundės).
Neradome jokios pastebimos koreliacijos tarp aukščio ir delsos lygio:
Iš šio grafiko aišku, kad vėlavimo lygis niekaip nepriklausė nuo atstumo nuo paleidimo vietos, tai yra, mes sąžiningai perdavėme jūsų pranešimus per palydovus, o ne nuo žemės:
Pagrindinė mūsų eksperimento išvada – mes galime priimti ir platinti interneto signalus iš stratosferos balionų, ir tokia schema turi teisę egzistuoti.
Kaip pamenate, žadėjome palyginti Iridium ir GlobalStar ryšius (niekada laiku negavome Messenger modemo). Jų darbo stabilumas mūsų platumose pasirodė beveik toks pat. Virš debesų priėmimas gana stabilus. Gaila, kad vietinės „Messenger“ sistemos atstovai ten ką nors patikrino ir paruošė, bet niekada negalėjo nieko pateikti testavimui.
Ateities planai
Dabar planuojame kitą projektą, dar sudėtingesnį. Šiuo metu svarstome įvairias idėjas, pavyzdžiui, ar turėtume organizuoti greitą lazerinį ryšį tarp dviejų stratosferos balionų, kad juos panaudotume kaip kartotuvus. Ateityje norime didinti prieigos taškų skaičių ir užtikrinti stabilų interneto ryšio greitį iki 1 Mbit/sek 100-150 km spinduliu, kad kituose startuose kiltų problemų dėl internetinio vaizdo perdavimo į internetą. nebekils.
Šaltinis: www.habr.com