Esok kami akan menghantar pelayan kami ke stratosfera. Semasa penerbangan, belon stratosfera akan mengedarkan Internet, menangkap dan menghantar data video dan telemetri ke tanah. Kami menulis beberapa kali bahawa kami akan bercakap tentang bahagian teknikal projek kami "Pusat Data Angkasa" (sebelum ini menjawab nama ""). Kami berjanji - kami menyampaikan! Di bawah potongan terdapat segelintir perkakasan dan kod.
Pelayan web
Malah dalam projek "Pelayan di Awan" sebelum ini, apabila kami menaiki belon penuh dengan krew dua orang, membawa bersama kami pelayan lengkap dengan pemasangan bateri adalah, katakan, tidak rasional. Dan sekarang kita bercakap tentang belon stratosfera kecil, yang perlu mendaki 30 km, bukan 1. Oleh itu, kami memilih Raspberry Pi yang sama sebagai pelayan web. Mikrokomputer ini akan menjana halaman HTML dan memaparkannya pada paparan berasingan.
Sambungan satelit
Selain Raspberry, modem dari rangkaian komunikasi satelit Iridium dan Globalstar akan terbang di atas kapal. Seperti yang anda ingat, kami merancang untuk menambah modem untuk rangkaian Gonets domestik kepada syarikat mereka, tetapi kami tidak mempunyai masa untuk menerimanya lebih awal, jadi kami akan menghantarnya pada penerbangan seterusnya. Melalui modem satelit, pelayan web akan menerima mesej anda, yang boleh dihantar ke . Mesej ini akan dihantar ke Raspberry Pi, yang akan beratur dan memaparkannya pada halaman HTML.
Perkara penting: had panjang mesej teks dalam bahasa Rusia ialah 58 aksara (termasuk ruang). Jika mesej lebih panjang, ia akan terputus semasa penghantaran. Juga, semua aksara khas akan dipotong daripada teks, contohnya, /+$%&;''""<>n dan seumpamanya.
Memandangkan Raspberry Pi hanya mempunyai satu port UART, kami akan menyambungkan modem satelit melalui hab perantaraan, yang akan mengumpul data daripada modem dan menghantarnya ke Raspberry Pi.
Modem radio
Pelayan web bukan sahaja akan memaparkan semua mesej yang diterima daripada anda pada paparan, tetapi juga menghantarnya ke Bumi melalui modem radio LoRa. Jadi kami ingin menguji idea βmengedarkan Internet dari stratosfera (penghormatan kepada projek Google Loon). Sudah tentu, belon stratosfera kami bukanlah pengulang komunikasi sepenuhnya, tetapi walaupun keupayaannya mencukupi untuk penghantaran data yang stabil, tanpa kehilangan maklumat yang besar, maka sistem khusus pasti akan mengatasi pengedaran Internet dari pra-angkasa.
Telemetri
Di samping itu, kami merancang untuk memaparkan data telemetri pada halaman HTML yang sama. Raspberry Pi akan membawanya daripada pengawal penerbangan yang berasingan.
Ia menyoal siasat pelbagai sensor yang boleh diletakkan di dalam dan di luar kotak hermetik perkakasan, mengumpul maklumat dalam longgokan, menyikatnya dan memberikannya dalam bentuk yang mudah kepada mereka yang bertanya. Dalam kes kami, ia akan meminta Raspberry Pi. Kami akan merekodkan tekanan, ketinggian, koordinat GPS, kelajuan dan suhu menegak dan mendatar.
Data daripada pengawal penerbangan dihantar dalam barisan panjang, yang kemudiannya, menggunakan kod ini:
$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
':' => '=',
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);bertukar menjadi tatasusunan dalam bentuk yang mudah untuk dipaparkan:
Array
(
[N] => 647
[Π’] => 10m55Π·
[MP_Stage] => 0
[MP_Alt] => 49
[MP_VSpeed) => 0.0
[MP_AvgVSpeed] => 0.0
[Baro Π rΠ΅ss] => 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] => [fΡ] ΠΠ.56
[Volt] => 5.19, 0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00
)Kami juga akan menyiarkan data telemetri ke Bumi bersama-sama dengan mesej anda. Untuk melakukan ini, kami akan menggunakan stesen penerima di tapak pelancaran.
Paparan dan kamera
Supaya anda boleh memastikan pelayan benar-benar menerima mesej anda melalui komunikasi satelit, dan ia benar-benar terbang ke stratosfera dan tidak berada di pejabat kami, kami memutuskan untuk memaparkan semua mesej dengan telemetri pada paparan yang akan ditangkap oleh sebuah GoPro. Terdapat sedikit masa untuk menyediakan projek itu (bagaimana boleh ada banyak?!), jadi kami tidak peduli dengan Aliexpress dan besi pematerian, sebaliknya mengambil peranti yang sudah siap. Ia lebih daripada mencukupi untuk keperluan kita. Kami akan menyambungkan paparan ke Raspberry melalui HDMI.
Kami juga merancang untuk menyiarkan video daripada GoPro melalui saluran radio yang berasingan, tetapi cara ia akan berfungsi masih tidak diketahui - mungkin awan rendah akan mengurangkan julat komunikasi. Tetapi dalam apa jua keadaan, selepas kami menjumpai belon stratosfera yang mendarat, kami akan menyiarkan video dari kamera dan anda boleh melihat sendiri mesej yang diterima oleh "pusat data pra-angkasa" kami dan ketinggian yang dipanjat - telemetri akan dipaparkan dalam halaman HTML yang sama, Selain itu, sekeping ufuk akan kelihatan.
Makanan
Semua keindahan yang diterangkan di atas akan dikuasakan oleh pemasangan bateri litium yang dipasang mengikut litar 3S4B - tiga dalam siri, empat secara selari. Jumlah kapasiti adalah kira-kira 14 Ah pada voltan 12 V. Menurut anggaran kami, ini sepatutnya mencukupi, tetapi selepas pemasangan akhir, sudah tentu, kami akan mengukur penggunaan sebenar, dan jika perlu, tambah lebih banyak bateri.
Tambahkan pada semua suar GPS ini, yang akan kami gunakan untuk mencari belon stratosfera yang mendarat. Dan kotak hermetik akan menjadi "rumah" untuk pelayan dan peranti lain.
Ia akan melindungi peralatan halus daripada perubahan suhu dan tekanan. Pada masa yang sama, ia juga akan mengurangkan dos sinaran, walaupun ini tidak memainkan sebarang peranan untuk projek kami, pelayan akan terbang di stratosfera untuk masa yang terlalu singkat, dan latar belakang di sana tidak setinggi di ISS.
Selain menghantar mesej kepada , anda boleh mengambil bahagian dalam pertandingan dan meneka di mana siasatan akan mendarat. Hadiah utama ialah lawatan ke Baikonur untuk pelancaran kapal angkasa berawak Soyuz-MS-13.
Sumber: www.habr.com