Prieteni, de Ziua Cosmonauticii, micul nostru server a zburat cu succes în stratosferă! În timpul zborului, serverul de la bordul balonului stratosferic a distribuit internetul, a filmat și a transmis date video și telemetrie la sol. Și abia așteptăm să vă spunem cum a decurs totul și ce surprize au existat (ei bine, ce ne-am face fără ele?).
Un mic fundal și link-uri utile pentru cei care au ratat totul:
- O postare despre în stratosferă (pe care am întâlnit-o în practică în timpul lansării).
- Cum am făcut"» proiect - pentru fanii porno-ului geek, cu detalii si cod.
- proiect, unde a fost posibilă monitorizarea mișcării sondei și telemetria în timp real.
- sistemele de comunicații spațiale pe care le-am folosit în proiect.
- Text lansând serverul în stratosferă.
Întrucât ne-am dorit foarte mult să lansăm de Ziua Cosmonauticii și am primit permisiunea oficială de a folosi spațiul aerian chiar în acea zi, a trebuit să ne adaptăm la vreme. Și pentru ca vântul să nu sufle balonul stratosferic dincolo de limitele zonei permise, a trebuit să limităm înălțimea de urcare - în loc de 30 km ne-am ridicat la 22,7. Dar aceasta este deja stratosfera și aproximativ de două ori mai sus decât zboară avioanele de pasageri astăzi.
Conexiunea la internet cu balonul stratosferic a fost destul de stabilă pe tot parcursul zborului. Mesajele tale au fost primite și afișate și am completat orice pauză cu citate din negocierile lui Gagarin cu Pământul de acum 58 de ani :)
Potrivit telemetriei, afară erau -60 0C, iar în interiorul cutiei ermetice s-a ajuns la -22 0C, dar totul a funcționat stabil.
Graficul modificărilor temperaturii din interior (aici și mai departe pe scara X, sunt afișate zeci de minute):
Un alt transmițător digital experimental de mare viteză a fost instalat la bord. Aceasta este încercarea noastră de a face Wi-Fi de mare viteză și încă nu suntem pregătiți să dezvăluim detaliile designului său. Cu acest transmițător am vrut să difuzăm video online. Și într-adevăr, în ciuda înnorării, am primit semnalul video de la GoPro la bordul balonului stratosferic la o distanță de până la 30 km. Dar, după ce a primit videoclipul în centrul nostru de control, nu a fost posibil să-l transmitem pe Internet prin sol... Acum vă vom spune de ce.
În curând vom afișa înregistrări video ale zborului de la camerele de bord, dar deocamdată puteți urmări înregistrarea online de la sondă
Ne-a așteptat principala surpriză: performanța foarte slabă a modemului 4G din MCC-ul nostru, ceea ce a făcut imposibilă transmiterea video online. Deși sonda a primit și transmis cu succes mesaje prin Internet, acestea au fost acceptate de server - am primit confirmări de serviciu de la acesta și le-am văzut afișate pe ecran prin difuzare video. Aveam îngrijorări cu privire la comunicarea cu sateliții și transmiterea semnalului către Pământ, dar nimeni nu se aștepta la o astfel de ambuscadă încât internetul mobil 4G să fie cel care se va dovedi a fi veriga slabă.
Și nu în vreo sălbăticie, dar nu departe de Pereslavl-Zalessky, într-o zonă care, conform hărților MTS și MegaFon, este bine acoperită cu 4G. În MCC-ul nostru mobil exista un router Kroks ap-205m1-4gx2h sofisticat, în care sunt introduse două carduri SIM și care trebuia să rezuma traficul de pe ele, astfel încât să putem difuza complet video pe Internet. Am instalat chiar și antene de panou extern cu câștig de 18 dB. Dar această piesă hardware a funcționat dezgustător. Serviciul de asistență Kroks ne-a putut sfătui doar să încărcăm cel mai recent firmware, dar acest lucru nu a ajutat, iar viteza a două carduri SIM 4G s-a dovedit a fi mult mai slabă decât viteza unui card SIM într-un modem USB obișnuit. Deci, dacă puteți să-mi spuneți ce piesă hardware este mai bună pentru a organiza transmisia de date cu însumarea canalelor 4G data viitoare, scrieți în comentarii.
Calculele noastre de traiectorie s-au dovedit a fi destul de precise; nu au existat surprize. Am avut noroc, balonul stratosferic a aterizat pe un sol moale de turbă la 10 metri de lac de acumulare și la 70 km de locul de lansare. Graficul distantei GPS:
Și așa s-a schimbat viteza de zbor verticală a balonului stratosferic:
Adevărat, unul dintre cele două display-uri nu a supraviețuit aterizării (da, au fost două, la fel ca camerele GoPro; duplicarea este o modalitate bună de a crește fiabilitatea); în videoclip puteți vedea cum a mers în dungi și s-a întors. oprit. Dar toate celelalte echipamente au supraviețuit fără probleme la aterizare.
Concluzii asupra experimentului și a calității comunicării prin Internet.
Modul în care funcționează serverul arăta astfel: pe pagina de destinație puteai trimite mesaje text către server printr-un formular. Au fost transmise prin protocolul HTTP prin 2 sisteme independente de comunicații prin satelit către un computer suspendat sub balonul stratosferic, iar acesta a transmis aceste date înapoi pe Pământ, dar nu în același mod printr-un satelit, ci printr-un canal radio. Astfel, am înțeles că serverul primește în general date și că poate distribui Internetul din stratosferă. Pe aceeași pagină de destinație a fost afișat programul de zbor al balonului stratosferic, iar punctele de primire ale fiecăruia dintre mesajele dvs. au fost marcate pe acesta. Adică, ați putea urmări traseul și altitudinea „serverului sky-high” în timp real.
În total, participanții noștri au trimis 166 de mesaje de pe pagina de destinație, dintre care 125 (75%) au fost livrate cu succes pe server. Intervalul de întârzieri între trimitere și primire a fost foarte mare, de la 0 la 59 de secunde (întârziere medie 32 de secunde).
Nu am găsit nicio corelație vizibilă între înălțime și nivelul de latență:
Din acest grafic este clar că nivelul de întârziere nu depinde în niciun fel de distanța de la locul de lansare, adică am transmis sincer mesajele dvs. prin sateliți, și nu de la sol:
Concluzia principală a experimentului nostru este că putem primi și distribui semnale de internet de la baloane stratosferice, iar o astfel de schemă are dreptul să existe.
După cum vă amintiți, am promis să comparăm comunicațiile Iridium și GlobalStar (nu am primit niciodată modemul Messenger la timp). Stabilitatea muncii lor la latitudinile noastre s-a dovedit a fi aproape aceeași. Deasupra norilor recepția este destul de stabilă. Este păcat că reprezentanții sistemului intern „Messenger” au verificat și au pregătit ceva acolo, dar nu au putut niciodată să ofere nimic pentru testare.
Planurile de viitor
Acum, plănuim următorul proiect, și mai complex. În prezent lucrăm la diverse idei, de exemplu, dacă ar trebui să organizăm comunicații laser de mare viteză între două baloane stratosferice pentru a le folosi ca repetitoare. Ne dorim pe viitor să creștem numărul de puncte de acces și să asigurăm o viteză stabilă a conexiunii la Internet de până la 1 Mbit/sec pe o rază de 100-150 km, pentru ca în următoarea lansare probleme cu transmiterea video online pe Internet nu va mai apărea.
Sursa: www.habr.com