Nesër do të dërgojmë serverin tonë në stratosferë. Gjatë fluturimit, balona stratosferike do të shpërndajë internetin, do të xhirojë dhe do të transmetojë video dhe të dhëna telemetrike në tokë. Ne kemi shkruar disa herë se do të flasim për anën teknike të projektit tonë "Qendra e të dhënave Hapësinore" (më parë iu përgjigj emrit ""). Ne premtuam - ne e dorëzojmë! Nën prerjen ka një grusht pjesësh harduerësh dhe kodesh.
ueb server
Edhe në projektin e mëparshëm "Server në retë", kur u ngjitëm në një tullumbace të plotë me një ekuipazh prej dy personash, duke marrë me vete një server të plotë me një montim baterie, le të themi, jo racionale. Dhe tani po flasim për një balonë të vogël stratosferike, e cila do të duhet të ngjitet 30 km, jo 1. Prandaj, ne zgjodhëm të njëjtin Raspberry Pi si një server në internet. Ky mikrokompjuter do të gjenerojë një faqe HTML dhe do ta shfaqë atë në një ekran të veçantë.
Lidhje satelitore
Përveç Raspberry, modemët nga rrjetet e komunikimit satelitor Iridium dhe Globalstar do të fluturojnë në bord. Siç e mbani mend, ne kishim planifikuar të shtonim një modem për rrjetin e brendshëm Gonets në kompaninë e tyre, por nuk patëm kohë ta merrnim paraprakisht, kështu që do ta dërgojmë në fluturimin tjetër. Nëpërmjet modemeve satelitore, serveri në internet do të marrë mesazhet tuaja, të cilat mund të dërgohen . Këto mesazhe do të transmetohen në Raspberry Pi, i cili do t'i vendosë në radhë dhe do t'i shfaqë në një faqe HTML.
Pika e rëndësishme: kufiri në gjatësinë e një mesazhi me tekst në Rusisht është 58 karaktere (përfshirë hapësirat). Nëse mesazhi është më i gjatë, ai do të ndërpritet gjatë transmetimit. Gjithashtu, të gjithë karakteret speciale do të shkëputen nga teksti, për shembull, /+$%&;''""<>n dhe të ngjashme.
Meqenëse Raspberry Pi ka vetëm një portë UART, ne do t'i lidhim modemet satelitore përmes një shpërndarësi të ndërmjetëm, i cili do të mbledhë të dhëna nga modemet dhe do t'i dërgojë ato në Raspberry Pi.
Modem radio
Serveri i uebit jo vetëm që do të shfaqë të gjitha mesazhet e marra nga ju në ekran, por gjithashtu do t'i transmetojë ato në Tokë nëpërmjet një modemi radio LoRa. Pra, ne duam të testojmë idenë e shpërndarjes së internetit nga stratosfera (një haraç për projektin Google Loon). Sigurisht, baloni ynë stratosferik nuk është një përsëritës i plotë i komunikimit, por edhe nëse aftësitë e tij janë të mjaftueshme për transmetim të qëndrueshëm të të dhënave, pa humbje të mëdha informacioni, atëherë sistemet e specializuara patjetër do të përballen me shpërndarjen e Internetit nga hapësira paraprake.
Telemetria
Përveç kësaj, ne planifikojmë të shfaqim të dhënat e telemetrisë në të njëjtën faqe HTML. Raspberry Pi do t'i marrë ato nga një kontrollues i veçantë fluturimi.
Ai merr në pyetje sensorë të ndryshëm që mund të vendosen brenda dhe jashtë kutisë hermetike të harduerit, mbledh informacionin në një grumbull, e kreh atë dhe ia jep në një formë të përshtatshme atyre që e kërkojnë. Në rastin tonë, do të kërkojë Raspberry Pi. Do të regjistrojmë presionin, lartësinë, koordinatat GPS, shpejtësinë dhe temperaturën vertikale dhe horizontale.
Të dhënat nga kontrollori i fluturimit transmetohen në linja të gjata, që më pas, duke përdorur këtë kod:
$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
':' => '=',
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);shndërrohet në një grup në një formë të përshtatshme për shfaqje:
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
)Ne gjithashtu do të transmetojmë të dhënat e telemetrisë në Tokë së bashku me mesazhet tuaja. Për ta bërë këtë, ne do të vendosim një stacion marrës në vendin e nisjes.
Ekrani dhe kamera
Në mënyrë që të siguroheni që serveri në të vërtetë po merr mesazhet tuaja nëpërmjet komunikimit satelitor dhe se ai në fakt fluturoi në stratosferë dhe nuk qëndron në zyrën tonë, vendosëm t'i shfaqim të gjitha mesazhet me telemetri në një ekran që do të kapet nga një GoPro. Kishte pak kohë për të përgatitur projektin (si mund të ketë ndonjëherë shumë?!), kështu që ne nuk u mërzitëm me Aliexpress dhe një hekur saldimi, por morëm një pajisje të gatshme. Është më se e mjaftueshme për nevojat tona. Ne do ta lidhim ekranin me Raspberry përmes HDMI.
Ne gjithashtu planifikojmë të transmetojmë video nga GoPro përmes një kanali radio të veçantë, por si do të funksionojë është ende e panjohur - ndoshta retë e ulëta do të zvogëlojnë shumë gamën e komunikimit. Por në çdo rast, pasi të gjejmë balonën stratosferike të zbritur, do të postojmë një video nga kamera dhe mund ta shihni vetë se çfarë mesazhesh ka marrë "qendra jonë e të dhënave para-hapësirës" dhe në çfarë lartësie është ngjitur - do të shfaqet telemetria. në të njëjtën faqe HTML, Përveç kësaj, një pjesë e horizontit do të jetë e dukshme.
Ushqim
E gjithë bukuria e përshkruar më sipër do të mundësohet nga një montim i baterive litium të montuara sipas qarkut 3S4B - tre në seri, katër paralelisht. Kapaciteti i përgjithshëm është rreth 14 Ah në një tension prej 12 V. Sipas vlerësimeve tona, kjo duhet të jetë e mjaftueshme, por pas montimit përfundimtar, natyrisht, ne do të masim konsumin aktual dhe nëse është e nevojshme, do të shtojmë më shumë bateri.
Shtojini gjithë kësaj fenerët GPS, të cilët do t'i përdorim për të kërkuar për balonën stratosferike të zbritur. Dhe kutia hermetike do të jetë "shtëpia" për serverin dhe pajisjet e tjera.
Do të mbrojë pajisjet delikate nga ndryshimet e temperaturës dhe presionit. Në të njëjtën kohë, do të zvogëlojë gjithashtu dozën e rrezatimit, megjithëse kjo nuk luan ndonjë rol për projektin tonë, serveri do të fluturojë në stratosferë për një kohë shumë të shkurtër, dhe sfondi atje nuk është aq i lartë sa në ISS.
Përveç dërgimit të mesazheve në , ju mund të merrni pjesë në një konkurs dhe të merrni me mend se ku do të zbresë sonda. Çmimi kryesor është një udhëtim në Baikonur për lëshimin e anijes kozmike të drejtuar nga Soyuz-MS-13.
Burimi: www.habr.com