"स्पेस डाटा सेन्टर" को शरीर रचना। स्काई-हाई सर्भर: हुड मुनि हेर्नुहोस्

भोलि हामी हाम्रो सर्भरलाई स्ट्र्याटोस्फियरमा पठाउनेछौं। उडानको क्रममा, स्ट्र्याटोस्फेरिक बेलुनले इन्टरनेट वितरण गर्नेछ, भिडियो खिच्नेछ र भिडियो र टेलिमेट्री डाटा जमिनमा पठाउनेछ। हामीले हाम्रो परियोजना "स्पेस डाटा सेन्टर" को प्राविधिक पक्षको बारेमा कुरा गर्नेछौं भनेर धेरै पटक लेख्यौं (पहिले नाम "क्लाउडमा सर्भर २.०") हामीले वाचा गरेका छौं - हामी डेलिभर गर्छौं! कट मुनि हार्डवेयर र कोड को एक मुट्ठी भर टुक्रा छ।

वेब सर्भर

अघिल्लो "सर्भर इन द क्लाउड्स" परियोजनामा ​​पनि, जब हामी दुईजनाको टोलीको साथ पूर्ण बेलुनमा चढ्यौं, ब्याट्री एसेम्बली भएको पूर्ण सर्भर लिएर जानु तर्कसंगत होइन, भनौं। र अब हामी एउटा सानो स्ट्र्याटोस्फेरिक बेलुनको बारेमा कुरा गर्दैछौं, जुन 30 होइन, 1 किलोमिटर चढ्नुपर्छ। त्यसैले, हामीले वेब सर्भरको रूपमा उही रास्पबेरी पाई रोज्यौं। यो माइक्रो कम्प्युटरले HTML पृष्ठ उत्पन्न गर्नेछ र यसलाई छुट्टै डिस्प्लेमा प्रदर्शन गर्नेछ।

उपग्रह जडान

रास्पबेरीको अतिरिक्त, इरिडियम र ग्लोबलस्टार उपग्रह संचार नेटवर्कका मोडेमहरू बोर्डमा उडान हुनेछन्। तपाईलाई सम्झना अनुसार, हामीले उनीहरूको कम्पनीमा घरेलु गोनेट नेटवर्कको लागि मोडेम थप्ने योजना बनायौं, तर हामीसँग यसलाई अग्रिम प्राप्त गर्ने समय थिएन, त्यसैले हामी यसलाई अर्को उडानमा पठाउनेछौं। स्याटेलाइट मोडेमहरू मार्फत, वेब सर्भरले तपाईंको सन्देशहरू प्राप्त गर्नेछ, जुन पठाउन सकिन्छ परियोजना पृष्ठ। यी सन्देशहरू रास्पबेरी पाईमा पठाइनेछ, जसले तिनीहरूलाई लामबद्ध गर्नेछ र तिनीहरूलाई HTML पृष्ठमा प्रदर्शन गर्नेछ।

महत्त्वपूर्ण बिन्दु: रूसीमा पाठ सन्देशको लम्बाइको सीमा 58 क्यारेक्टरहरू (स्पेसहरू सहित) हो। यदि सन्देश लामो छ भने, यो प्रसारण समयमा काटिनेछ। साथै, पाठबाट सबै विशेष क्यारेक्टरहरू काटिनेछन्, उदाहरणका लागि, /+$%&;''""<>n र जस्तै।

Raspberry Pi मा एउटा मात्र UART पोर्ट भएको हुनाले, हामी स्याटेलाइट मोडेमहरूलाई मध्यवर्ती हब मार्फत जडान गर्नेछौं, जसले मोडेमहरूबाट डाटा सङ्कलन गर्नेछ र यसलाई Raspberry Pi मा पठाउनेछ।

रेडियो मोडेम

वेब सर्भरले डिस्प्लेमा तपाइँबाट प्राप्त सबै सन्देशहरू मात्र प्रदर्शन गर्दैन, तर यसलाई LoRa रेडियो मोडेम मार्फत पृथ्वीमा पठाउनेछ। त्यसैले हामी स्ट्र्याटोस्फियरबाट इन्टरनेट वितरण गर्ने विचार परीक्षण गर्न चाहन्छौं (गुगल लुन परियोजनाको लागि एक श्रद्धांजलि)। निस्सन्देह, हाम्रो स्ट्र्याटोस्फेरिक बेलुन पूर्ण संचार पुनरावर्तक होइन, तर यदि यसको क्षमताहरू स्थिर डाटा प्रसारणको लागि पर्याप्त छन् भने, सूचनाको ठूलो हानि बिना, त्यसपछि विशेष प्रणालीहरूले निश्चित रूपमा पूर्व-स्पेसबाट इन्टरनेट वितरण गर्न सामना गर्नेछ।

टेलीमेट्री

थप रूपमा, हामी एउटै HTML पृष्ठमा टेलिमेट्री डाटा प्रदर्शन गर्ने योजना बनाउँछौं। Raspberry Pi ले तिनीहरूलाई छुट्टै उडान नियन्त्रकबाट लिनेछ।

यसले हार्डवेयर हर्मेटिक बक्स भित्र र बाहिर दुवै ठाउँमा राख्न सकिने विभिन्न सेन्सरहरू सोधपुछ गर्छ, जानकारीलाई थुप्रोमा सङ्कलन गर्छ, यसलाई कंघी गर्छ र सोध्नेहरूलाई सुविधाजनक रूपमा दिन्छ। हाम्रो अवस्थामा, यसले रास्पबेरी पाईको लागि सोध्नेछ। हामी दबाब, उचाइ, GPS निर्देशांक, ठाडो र तेर्सो गति र तापमान रेकर्ड गर्नेछौं।

उडान नियन्त्रकबाट डाटा लामो लाइनहरूमा पठाइन्छ, जुन त्यसपछि, यो कोड प्रयोग गरेर:

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

प्रदर्शनको लागि सुविधाजनक फारममा एरेमा बदल्नुहोस्:

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 
)

हामी तपाईंको सन्देशहरूसँग पृथ्वीमा टेलिमेट्री डाटा पनि प्रसारण गर्नेछौं। यो गर्नको लागि, हामी लन्च साइटमा एक प्राप्त स्टेशन तैनात गर्नेछौं।

डिस्प्ले र क्यामेरा

ताकि तपाईले निश्चित गर्न सक्नुहुनेछ कि सर्भरले वास्तवमा उपग्रह संचार मार्फत तपाईको सन्देशहरू प्राप्त गरिरहेको छ, र यो वास्तवमा स्ट्र्याटोस्फियरमा उड्यो र हाम्रो कार्यालयमा खडा छैन, हामीले सबै सन्देशहरू टेलिमेट्रीको साथ डिस्प्लेमा प्रदर्शन गर्ने निर्णय गर्यौं जुन द्वारा क्याप्चर गरिनेछ। एक GoPro। त्यहाँ परियोजना तयार गर्न थोरै समय थियो (कसरी त्यहाँ धेरै हुन सक्छ?!), त्यसैले हामीले Aliexpress र सोल्डरिंग फलामको साथ चिन्ता गरेनौं, तर यसको सट्टा एक तयार-निर्मित यन्त्र लियौं। यो हाम्रो आवश्यकताको लागि पर्याप्त भन्दा बढी छ। हामी HDMI मार्फत डिस्प्लेलाई रास्पबेरीमा जडान गर्नेछौं।

हामी GoPro बाट एउटा छुट्टै रेडियो च्यानल मार्फत भिडियो प्रसारण गर्ने योजना पनि गर्छौं, तर यसले कसरी काम गर्छ भन्ने अझै अज्ञात छ - सायद कम बादलहरूले सञ्चार दायरालाई धेरै कम गर्नेछ। तर कुनै पनि अवस्थामा, हामीले ल्यान्ड गरिएको स्ट्र्याटोस्फेरिक बेलुन फेला पारेपछि, हामी क्यामेराबाट भिडियो पोस्ट गर्नेछौं र तपाईंले आफ्नो "प्रि-स्पेस डाटा सेन्टर" लाई कुन सन्देशहरू प्राप्त भयो र कुन उचाइमा चढ्यो - टेलिमेट्री प्रदर्शित हुनेछ। एउटै HTML पृष्ठमा, यसको अतिरिक्त, क्षितिजको एक टुक्रा देखिनेछ।

Питание

माथि वर्णन गरिएका सबै सौन्दर्यहरू 3S4B सर्किट अनुसार जम्मा गरिएका लिथियम ब्याट्रीहरूको संयोजनद्वारा संचालित हुनेछन् - तीनवटा श्रृंखलामा, चार समानान्तरमा। कुल क्षमता 14 V को भोल्टेज मा लगभग 12 Ah छ। हाम्रो अनुमान अनुसार, यो पर्याप्त हुनुपर्छ, तर अन्तिम विधानसभा पछि, निश्चित रूपमा, हामी वास्तविक खपत मापन गर्नेछौं, र आवश्यक भएमा, थप ब्याट्रीहरू थप्नुहोस्।

यी सबै GPS बीकनहरूमा थप्नुहोस्, जसलाई हामी ल्यान्डेड स्ट्र्याटोस्फेरिक बेलुन खोज्न प्रयोग गर्नेछौं। र हर्मेटिक बक्स सर्भर र अन्य उपकरणहरूको लागि "घर" हुनेछ।

यसले तापमान र दबाव परिवर्तनहरूबाट नाजुक उपकरणहरूलाई बचाउनेछ। एकै समयमा, यसले विकिरणको मात्रा पनि घटाउनेछ, यद्यपि यसले हाम्रो परियोजनाको लागि कुनै भूमिका खेल्दैन, सर्भरले धेरै छोटो समयको लागि स्ट्र्याटोस्फियरमा उडान गर्नेछ, र त्यहाँको पृष्ठभूमि ISS मा जत्तिकै उच्च छैन।

मा सन्देश पठाउनुको साथै परियोजना वेबसाइट, तपाइँ प्रतियोगितामा भाग लिन सक्नुहुन्छ र अनुसन्धान कहाँ अवतरण हुनेछ अनुमान गर्न सक्नुहुन्छ। मुख्य पुरस्कार सोयुज-एमएस-१३ मानवयुक्त अन्तरिक्ष यानको प्रक्षेपणको लागि बायकोनुरको यात्रा हो।

स्रोत: www.habr.com