Утре ќе го испратиме нашиот сервер во стратосферата. За време на летот, стратосферскиот балон ќе дистрибуира Интернет, ќе снима и ќе пренесува видео и телеметриски податоци на земјата. Неколку пати пишувавме дека ќе зборуваме за техничката страна на нашиот проект „Вселенски центар за податоци“ (претходно одговори на името „"). Ветивме - испорачуваме! Под сечењето има неколку парчиња хардвер и код.
Веб сервер
Дури и во претходниот проект „Сервер во облаците“, кога се искачивме во полн балон со екипаж од две лица, земајќи со нас полноправен сервер со склоп на батерии, да речеме, не беше рационално. И сега зборуваме за мал стратосферски балон, кој ќе треба да се искачи 30 km, а не 1. Затоа, го избравме истиот Raspberry Pi за веб-сервер. Овој микрокомпјутер ќе генерира HTML страница и ќе ја прикаже на посебен екран.
Сателитска врска
Покрај Raspberry, на бродот ќе летаат и модеми од сателитските комуникациски мрежи Iridium и Globalstar. Како што се сеќавате, планиравме да додадеме модем за домашната мрежа Gonets во нивната компанија, но немавме време да го добиеме однапред, па ќе го испратиме на следниот лет. Преку сателитски модеми, веб-серверот ќе ги прима вашите пораки до кои може да се испраќаат . Овие пораки ќе бидат пренесени до Raspberry Pi, кој ќе ги постави во ред и ќе ги прикаже на HTML страница.
Важна точка: ограничувањето на должината на текстуалната порака на руски е 58 знаци (вклучувајќи празни места). Ако пораката е подолга, таа ќе биде отсечена за време на преносот. Исто така, сите специјални знаци ќе бидат отсечени од текстот, на пример, /+$%&;''""<>n и слично
Бидејќи Raspberry Pi има само една UART порта, ќе ги поврземе сателитските модеми преку средно центар, кој ќе собира податоци од модемите и ќе ги испраќа до Raspberry Pi.
Радио модем
Веб-серверот не само што ќе ги прикаже сите пораки добиени од вас на екранот, туку и ќе ги пренесе на Земјата преку радио модем LoRa. Затоа, сакаме да ја тестираме идејата за дистрибуција на Интернет од стратосферата (почит на проектот Google Loon). Се разбира, нашиот стратосферски балон не е полноправен комуникациски повторувач, но дури и ако неговите способности се доволни за стабилен пренос на податоци, без големи загуби на информации, тогаш специјализираните системи дефинитивно ќе се справат со дистрибуцијата на Интернет од пред-вселената.
Телеметрија
Дополнително, планираме да прикажуваме податоци за телеметрија на истата HTML страница. Raspberry Pi ќе ги земе од посебен контролер на летот.
Испитува различни сензори кои можат да се постават и внатре и надвор од хардверската херметичка кутија, ги собира информациите во куп, ги чешла и ги дава во пригодна форма на оние што прашуваат. Во нашиот случај, ќе побара Raspberry Pi. Ќе снимаме притисок, надморска височина, GPS координати, вертикална и хоризонтална брзина и температура.
Податоците од контролорот на летот се пренесуваат во долги линии, што потоа, користејќи го овој код:
$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
':' => '=',
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);се претвори во низа во форма погодна за прикажување:
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
)Ќе емитуваме и телеметриски податоци на Земјата заедно со вашите пораки. За да го направите ова, ќе распоредиме станица за примање на местото на лансирање.
Дисплеј и камера
За да можете да се уверите дека серверот навистина ги прима вашите пораки преку сателитска комуникација, и дека тој всушност полетал во стратосферата и не стои во нашата канцеларија, решивме да ги прикажеме сите пораки со телеметрија на дисплеј што ќе го сними GoPro. Имаше малку време да се подготви проектот (како може да има многу од него?!), па не се замаравме со Aliexpress и рачката за лемење, туку зедовме готов уред. Тоа е повеќе од доволно за нашите потреби. Ќе го поврземе дисплејот со Raspberry преку HDMI.
Планираме да емитуваме и видео од GoPro преку посебен радио канал, но како ќе функционира сè уште не е познато - можеби ниските облаци значително ќе го намалат опсегот на комуникација. Но, во секој случај, откако ќе го пронајдеме слетаниот стратосферски балон, ќе објавиме видео од камерата и сами ќе видите какви пораки добил нашиот „пред-вселенски центар за податоци“ и на која височина се искачил - ќе се прикаже телеметријата во истата HTML страница, Покрај тоа, ќе биде видливо парче од хоризонтот.
Храна
Целата убавина опишана погоре ќе се напојува со склоп на литиумски батерии собрани според колото 3S4B - три во серија, четири паралелно. Вкупниот капацитет е околу 14 Ah на напон од 12 V. Според нашите проценки, ова треба да биде доволно, но по финалното склопување, се разбира, ќе ја измериме вистинската потрошувачка, а доколку е потребно, ќе додадеме уште батерии.
На сето ова додајте ги GPS-светилниците, кои ќе ги користиме за да го бараме слетаниот стратосферски балон. И херметичката кутија ќе биде „куќа“ за серверот и другите уреди.
Ќе ја заштити деликатната опрема од промени во температурата и притисокот. Во исто време, ќе ја намали и дозата на зрачење, иако тоа не игра никаква улога за нашиот проект, серверот ќе лета во стратосферата премногу кратко време, а позадината таму не е толку висока како на ISS.
Покрај испраќањето пораки до , можете да учествувате во натпревар и да погодите каде ќе слета сондата. Главната награда е патување во Бајконур за лансирање на вселенското летало со екипаж Сојуз-МС-13.
Извор: www.habr.com
