"സ്‌പേസ് ഡാറ്റാ സെന്ററിന്റെ" ശരീരഘടന. സ്കൈ-ഹൈ സെർവർ: ഹൂഡിന് താഴെ നോക്കുക

നാളെ ഞങ്ങൾ ഞങ്ങളുടെ സെർവറിനെ സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിലേക്ക് അയയ്ക്കും. പറക്കുന്നതിനിടയിൽ, സ്ട്രാറ്റോസ്ഫെറിക് ബലൂൺ ഇന്റർനെറ്റ് വിതരണം ചെയ്യും, ഷൂട്ട് ചെയ്യുകയും വീഡിയോയും ടെലിമെട്രി ഡാറ്റയും ഭൂമിയിലേക്ക് കൈമാറുകയും ചെയ്യും. ഞങ്ങളുടെ പ്രോജക്റ്റ് “സ്‌പേസ് ഡാറ്റ സെന്റർ” എന്നതിന്റെ സാങ്കേതിക വശത്തെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ പലതവണ എഴുതി (മുമ്പ് “ എന്ന പേരിനോട് പ്രതികരിച്ചുമേഘങ്ങളിൽ സെർവർ 2.0"). ഞങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്തു - ഞങ്ങൾ വിതരണം ചെയ്യുന്നു! കട്ടിനടിയിൽ ഒരുപിടി ഹാർഡ്‌വെയറും കോഡും ഉണ്ട്.

വെബ് സെർവർ

മുമ്പത്തെ “സെർവർ ഇൻ ദി ക്ലൗഡ്സ്” പ്രോജക്റ്റിൽ പോലും, ഞങ്ങൾ രണ്ട് പേരടങ്ങുന്ന ഒരു പൂർണ്ണ ബലൂണിൽ കയറുമ്പോൾ, ബാറ്ററി അസംബ്ലിയുള്ള ഒരു പൂർണ്ണമായ സെർവർ ഞങ്ങളോടൊപ്പം കൊണ്ടുപോകുന്നത് യുക്തിസഹമല്ലെന്ന് നമുക്ക് പറയാം. ഇപ്പോൾ നമ്മൾ സംസാരിക്കുന്നത് ഒരു ചെറിയ സ്ട്രാറ്റോസ്ഫെറിക് ബലൂണിനെക്കുറിച്ചാണ്, അതിന് 30 കിലോമീറ്റർ കയറേണ്ടിവരും, 1 അല്ല. അതിനാൽ, ഞങ്ങൾ വെബ് സെർവറായി അതേ റാസ്‌ബെറി പൈ തിരഞ്ഞെടുത്തു. ഈ മൈക്രോകമ്പ്യൂട്ടർ ഒരു HTML പേജ് സൃഷ്ടിക്കുകയും അത് ഒരു പ്രത്യേക ഡിസ്പ്ലേയിൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.

സാറ്റലൈറ്റ് കണക്ഷൻ

റാസ്‌ബെറിക്ക് പുറമേ, ഇറിഡിയം, ഗ്ലോബൽസ്റ്റാർ സാറ്റലൈറ്റ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ നെറ്റ്‌വർക്കുകളിൽ നിന്നുള്ള മോഡമുകൾ വിമാനത്തിൽ പറക്കും. നിങ്ങൾ ഓർക്കുന്നതുപോലെ, അവരുടെ കമ്പനിയിലേക്ക് ആഭ്യന്തര ഗോണറ്റ്സ് നെറ്റ്‌വർക്കിനായി ഒരു മോഡം ചേർക്കാൻ ഞങ്ങൾ പദ്ധതിയിട്ടിരുന്നു, പക്ഷേ അത് മുൻകൂട്ടി സ്വീകരിക്കാൻ ഞങ്ങൾക്ക് സമയമില്ല, അതിനാൽ ഞങ്ങൾ അത് അടുത്ത ഫ്ലൈറ്റിൽ അയയ്ക്കും. സാറ്റലൈറ്റ് മോഡം വഴി, വെബ് സെർവറിന് നിങ്ങളുടെ സന്ദേശങ്ങൾ ലഭിക്കും, അവ അയയ്‌ക്കാനാകും പദ്ധതി പേജ്. ഈ സന്ദേശങ്ങൾ റാസ്‌ബെറി പൈയിലേക്ക് കൈമാറും, അത് അവയെ ക്യൂവിൽ നിർത്തി ഒരു HTML പേജിൽ പ്രദർശിപ്പിക്കും.

പ്രധാന കാര്യം: റഷ്യൻ ഭാഷയിൽ ഒരു വാചക സന്ദേശത്തിന്റെ ദൈർഘ്യത്തിന്റെ പരിധി 58 പ്രതീകങ്ങളാണ് (സ്പെയ്സുകൾ ഉൾപ്പെടെ). സന്ദേശം ദൈർഘ്യമേറിയതാണെങ്കിൽ, പ്രക്ഷേപണ സമയത്ത് അത് മുറിക്കപ്പെടും. കൂടാതെ, എല്ലാ പ്രത്യേക പ്രതീകങ്ങളും വാചകത്തിൽ നിന്ന് വെട്ടിമാറ്റും, ഉദാഹരണത്തിന്, /+$%&;''""<>n തുടങ്ങിയ.

റാസ്‌ബെറി പൈയ്‌ക്ക് ഒരു UART പോർട്ട് മാത്രമുള്ളതിനാൽ, ഞങ്ങൾ ഒരു ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ഹബ് വഴി സാറ്റലൈറ്റ് മോഡമുകളെ ബന്ധിപ്പിക്കും, അത് മോഡമുകളിൽ നിന്ന് ഡാറ്റ ശേഖരിച്ച് റാസ്‌ബെറി പൈയിലേക്ക് അയയ്ക്കും.

റേഡിയോ മോഡം

വെബ് സെർവർ നിങ്ങളിൽ നിന്ന് ലഭിച്ച എല്ലാ സന്ദേശങ്ങളും ഡിസ്പ്ലേയിൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുക മാത്രമല്ല, ഒരു LoRa റേഡിയോ മോഡം വഴി ഭൂമിയിലേക്ക് കൈമാറുകയും ചെയ്യും. അതിനാൽ സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിൽ നിന്ന് ഇന്റർനെറ്റ് വിതരണം ചെയ്യുന്ന ആശയം പരീക്ഷിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ആഗ്രഹിക്കുന്നു (ഗൂഗിൾ ലൂൺ പ്രോജക്റ്റിന് ഒരു ആദരാഞ്ജലി). തീർച്ചയായും, ഞങ്ങളുടെ സ്ട്രാറ്റോസ്ഫെറിക് ബലൂൺ ഒരു സമ്പൂർണ്ണ ആശയവിനിമയ റിപ്പീറ്റർ അല്ല, എന്നാൽ സ്ഥിരമായ ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്മിഷന് അതിന്റെ കഴിവുകൾ പര്യാപ്തമാണെങ്കിലും, വലിയ വിവരങ്ങൾ നഷ്ടപ്പെടാതെ, പ്രത്യേക സംവിധാനങ്ങൾ തീർച്ചയായും പ്രീ-സ്പേസിൽ നിന്ന് ഇന്റർനെറ്റ് വിതരണം ചെയ്യുന്നതിനെ നേരിടും.

ടെലിമെട്രി

കൂടാതെ, അതേ HTML പേജിൽ ടെലിമെട്രി ഡാറ്റ പ്രദർശിപ്പിക്കാൻ ഞങ്ങൾ പദ്ധതിയിടുന്നു. റാസ്‌ബെറി പൈ അവരെ ഒരു പ്രത്യേക ഫ്ലൈറ്റ് കൺട്രോളറിൽ നിന്ന് എടുക്കും.

ഹാർഡ്‌വെയർ ഹെർമെറ്റിക് ബോക്‌സിന് അകത്തും പുറത്തും സ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയുന്ന വിവിധ സെൻസറുകളെ ഇത് ചോദ്യം ചെയ്യുകയും വിവരങ്ങൾ ഒരു ചിതയിൽ ശേഖരിക്കുകയും ചീപ്പ് ചെയ്യുകയും ചോദിക്കുന്നവർക്ക് സൗകര്യപ്രദമായ രൂപത്തിൽ നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു. ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, അത് റാസ്‌ബെറി പൈ ആവശ്യപ്പെടും. മർദ്ദം, ഉയരം, ജിപിഎസ് കോർഡിനേറ്റുകൾ, ലംബവും തിരശ്ചീനവുമായ വേഗത, താപനില എന്നിവ ഞങ്ങൾ രേഖപ്പെടുത്തും.

ഫ്ലൈറ്റ് കൺട്രോളറിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ നീണ്ട ലൈനുകളിൽ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു, അത് ഈ കോഡ് ഉപയോഗിച്ചാണ്:

$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
	
':' => '=',
	
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);

പ്രദർശനത്തിന് സൗകര്യപ്രദമായ രൂപത്തിൽ ഒരു അറേ ആയി മാറുക:

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 
)

നിങ്ങളുടെ സന്ദേശങ്ങൾക്കൊപ്പം ഞങ്ങൾ ടെലിമെട്രി ഡാറ്റയും ഭൂമിയിലേക്ക് പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യും. ഇത് ചെയ്യുന്നതിന്, ലോഞ്ച് സൈറ്റിൽ ഞങ്ങൾ ഒരു റിസീവിംഗ് സ്റ്റേഷൻ വിന്യസിക്കും.

ഡിസ്പ്ലേയും ക്യാമറയും

സാറ്റലൈറ്റ് കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ വഴിയാണ് സെർവർ യഥാർത്ഥത്തിൽ നിങ്ങളുടെ സന്ദേശങ്ങൾ സ്വീകരിക്കുന്നതെന്നും അത് യഥാർത്ഥത്തിൽ സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിലേക്ക് പറന്നുവെന്നും ഞങ്ങളുടെ ഓഫീസിൽ നിൽക്കുന്നില്ലെന്നും ഉറപ്പാക്കാൻ, ടെലിമെട്രി ഉപയോഗിച്ച് എല്ലാ സന്ദേശങ്ങളും ഒരു ഡിസ്പ്ലേയിൽ പ്രദർശിപ്പിക്കാൻ ഞങ്ങൾ തീരുമാനിച്ചു. ഒരു GoPro. പ്രോജക്റ്റ് തയ്യാറാക്കാൻ കുറച്ച് സമയമേ ഉണ്ടായിരുന്നുള്ളൂ (എപ്പോഴെങ്കിലും അതിൽ ധാരാളം ഉണ്ടാകാം?!), അതിനാൽ ഞങ്ങൾ Aliexpress ഉം ഒരു സോളിഡിംഗ് ഇരുമ്പും ഉപയോഗിച്ച് ബുദ്ധിമുട്ടിച്ചില്ല, പകരം ഒരു റെഡിമെയ്ഡ് ഉപകരണം എടുത്തു. അത് നമ്മുടെ ആവശ്യങ്ങൾക്ക് ആവശ്യത്തിലധികം. HDMI വഴി ഞങ്ങൾ ഡിസ്പ്ലേയെ റാസ്ബെറിയിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിക്കും.

GoPro-യിൽ നിന്ന് ഒരു പ്രത്യേക റേഡിയോ ചാനൽ വഴി വീഡിയോ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാനും ഞങ്ങൾ പദ്ധതിയിടുന്നു, എന്നാൽ ഇത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് ഇപ്പോഴും അജ്ഞാതമാണ് - ഒരുപക്ഷേ താഴ്ന്ന മേഘങ്ങൾ ആശയവിനിമയ ശ്രേണിയെ വളരെയധികം കുറയ്ക്കും. എന്തായാലും, ഞങ്ങൾ ലാൻഡ് ചെയ്ത സ്ട്രാറ്റോസ്ഫെറിക് ബലൂൺ കണ്ടെത്തിയതിന് ശേഷം, ഞങ്ങൾ ക്യാമറയിൽ നിന്ന് ഒരു വീഡിയോ പോസ്റ്റ് ചെയ്യും, കൂടാതെ ഞങ്ങളുടെ “പ്രീ-സ്പേസ് ഡാറ്റാ സെന്ററിന്” എന്ത് സന്ദേശങ്ങളാണ് ലഭിച്ചതെന്നും അത് ഏത് ഉയരത്തിലാണ് കയറിയതെന്നും നിങ്ങൾക്ക് സ്വയം കാണാനാകും - ടെലിമെട്രി പ്രദർശിപ്പിക്കും. അതേ HTML പേജിൽ, കൂടാതെ, ചക്രവാളത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗം ദൃശ്യമാകും.

വൈദ്യുതി വിതരണം

മുകളിൽ വിവരിച്ച എല്ലാ സൗന്ദര്യവും 3S4B സർക്യൂട്ട് അനുസരിച്ച് കൂട്ടിച്ചേർത്ത ലിഥിയം ബാറ്ററികളുടെ ഒരു അസംബ്ലിയാണ് നൽകുന്നത് - മൂന്ന് ശ്രേണിയിൽ, നാല് സമാന്തരമായി. മൊത്തം ശേഷി 14 V ന്റെ വോൾട്ടേജിൽ ഏകദേശം 12 Ah ആണ്. ഞങ്ങളുടെ കണക്കുകൾ പ്രകാരം, ഇത് മതിയാകും, എന്നാൽ അന്തിമ അസംബ്ലിക്ക് ശേഷം, തീർച്ചയായും, ഞങ്ങൾ യഥാർത്ഥ ഉപഭോഗം അളക്കും, ആവശ്യമെങ്കിൽ കൂടുതൽ ബാറ്ററികൾ ചേർക്കുക.

ഈ എല്ലാ GPS ബീക്കണുകളിലേക്കും ചേർക്കുക, ഞങ്ങൾ ലാൻഡ് ചെയ്ത സ്ട്രാറ്റോസ്ഫെറിക് ബലൂണിനായി തിരയാൻ ഉപയോഗിക്കും. ഹെർമെറ്റിക് ബോക്സ് സെർവറിനും മറ്റ് ഉപകരണങ്ങൾക്കുമുള്ള "വീട്" ആയിരിക്കും.

താപനില, മർദ്ദം എന്നിവയിൽ നിന്ന് അതിലോലമായ ഉപകരണങ്ങളെ ഇത് സംരക്ഷിക്കും. അതേ സമയം, ഇത് റേഡിയേഷൻ ഡോസും കുറയ്ക്കും, ഇത് ഞങ്ങളുടെ പ്രോജക്റ്റിന് ഒരു പങ്കും വഹിക്കുന്നില്ലെങ്കിലും, സെർവർ വളരെ കുറച്ച് സമയത്തേക്ക് സ്ട്രാറ്റോസ്ഫിയറിൽ പറക്കും, കൂടാതെ പശ്ചാത്തലം ISS-ൽ ഉള്ളത് പോലെ ഉയർന്നതല്ല.

എന്നതിലേക്ക് സന്ദേശങ്ങൾ അയക്കുന്നതിന് പുറമെ പദ്ധതി വെബ്സൈറ്റ്, നിങ്ങൾക്ക് ഒരു മത്സരത്തിൽ പങ്കെടുത്ത് അന്വേഷണം എവിടെ എത്തുമെന്ന് ഊഹിക്കാം. സോയൂസ്-എംഎസ്-13 പേടകത്തിന്റെ വിക്ഷേപണത്തിനായി ബൈക്കോനൂരിലേക്കുള്ള യാത്രയാണ് പ്രധാന സമ്മാനം.

അവലംബം: www.habr.com