Miq, në Ditën e Kozmonautikës, serveri ynë i vogël fluturoi me sukses në stratosferë! Gjatë fluturimit, serveri në bordin e balonës stratosferike shpërndau internetin, filmoi dhe transmetoi video dhe të dhëna telemetrike në tokë. Dhe ne mezi presim t'ju tregojmë se si shkoi gjithçka dhe çfarë surprizash pati (epo, çfarë do të bënim pa to?).
Pak sfond dhe lidhje të dobishme për ata që humbën gjithçka:
- Një postim për në stratosferë (të cilën e hasëm në praktikë gjatë nisjes).
- si bëmë "» projekt - për adhuruesit e pornografisë geek, me detaje dhe kod.
- projekt, ku ishte e mundur të monitorohej lëvizja dhe telemetria e sondës në kohë reale.
- sistemet e komunikimit hapësinor që kemi përdorur në projekt.
- Teksti lëshimi i serverit në stratosferë.
Meqenëse ne vërtet donim të nisnim në Ditën e Kozmonautikës dhe morëm lejen zyrtare për të përdorur hapësirën ajrore pikërisht në atë ditë, na duhej të përshtateshim me motin. Dhe në mënyrë që era të mos frynte balonën stratosferike përtej kufijve të zonës së lejuar, duhej të kufizonim lartësinë e ngjitjes - në vend të 30 km u ngritëm në 22,7. Por kjo është tashmë stratosfera, dhe afërsisht dy herë më e lartë se avionët e pasagjerëve që fluturojnë sot.
Lidhja e internetit me balonën stratosferike ishte mjaft e qëndrueshme gjatë gjithë fluturimit. Mesazhet tuaja u morën dhe u shfaqën, dhe ne i mbushëm çdo pauzë me citate nga negociatat e Gagarin me Tokën 58 vjet më parë :)
Sipas telemetrisë, jashtë ishte -60 0C, dhe brenda kutisë hermetike arriti -22 0C, por gjithçka funksiononte në mënyrë të qëndrueshme.
Grafiku i ndryshimeve të temperaturës brenda (këtu dhe më tej në shkallën X, tregohen dhjetëra minuta):
Një tjetër transmetues eksperimental dixhital me shpejtësi të lartë u instalua në bord. Kjo është përpjekja jonë për të krijuar Wi-Fi me shpejtësi të lartë dhe ende nuk jemi gati të zbulojmë detajet e dizajnit të tij. Me këtë transmetues ne donim të transmetonim video në internet. Dhe në të vërtetë, pavarësisht nga vrenjtja, ne morëm sinjalin video nga GoPro në bordin e balonës stratosferike në një distancë deri në 30 km. Por pasi e morëm videon në qendrën tonë të kontrollit, nuk ishte e mundur të transmetohej në internet nga toka... Tani do t'ju tregojmë pse.
Së shpejti do të shfaqim video incizime të fluturimit nga kamerat në bord, por tani për tani mund të shikoni regjistrimin në internet nga sonda
Na priste surpriza kryesore: performanca shumë e dobët e modemit 4G në MCC tonë, gjë që e bëri të pamundur transmetimin e videos online. Megjithëse sonda pranoi dhe transmetoi me sukses mesazhet përmes Internetit, ato u pranuan nga serveri - ne morëm konfirmimet e shërbimit prej tij dhe i pamë ato të shfaqeshin në ekran përmes transmetimit video. Ne kishim shqetësime për komunikimin me satelitët dhe transmetimin e sinjalit në Tokë, por askush nuk e priste një pritë të tillë që të ishte interneti celular 4G ai që do të rezultonte të ishte lidhja e dobët.
Dhe jo në ndonjë shkretëtirë, por jo shumë larg Pereslavl-Zalessky, në një zonë që, sipas hartave të MTS dhe MegaFon, është e mbuluar mirë me 4G. Në MCC-në tonë celular kishte një ruter të sofistikuar Kroks ap-205m1-4gx2h, në të cilin janë futur dy karta SIM dhe i cili supozohej të përmbledhte trafikun në to, në mënyrë që të mund të transmetonim plotësisht video në internet. Ne kemi instaluar edhe antena të paneleve të jashtme me fitim 18 dB. Por kjo pjesë e harduerit funksionoi në mënyrë të neveritshme. Shërbimi mbështetës Kroks mund të na këshillonte vetëm të ngarkojmë firmware-in më të fundit, por kjo nuk ndihmoi dhe shpejtësia e dy kartave SIM 4G doli të ishte shumë më e keqe se shpejtësia e një karte SIM në një modem të rregullt USB. Pra, nëse mund të më thoni se cila pjesë e harduerit është më e mirë për të organizuar transmetimin e të dhënave me përmbledhjen e kanaleve 4G herën tjetër, shkruani në komente.
Llogaritjet tona të trajektores rezultuan mjaft të sakta, nuk pati surpriza. Ne ishim me fat, balona stratosferike u ul në tokë të butë torfe 10 metra nga rezervuari dhe 70 km nga vendi i nisjes. Grafiku i distancës GPS:
Dhe kështu ndryshoi shpejtësia vertikale e fluturimit të balonës stratosferike:
Vërtetë, një nga dy ekranet nuk i mbijetoi uljes (po, kishte dy prej tyre, ashtu si kamerat GoPro; dyfishimi është një mënyrë e mirë për të rritur besueshmërinë); në video mund të shihni se si shkoi në vija dhe u kthye fikur. Por të gjitha pajisjet e tjera i mbijetuan uljes pa probleme.
Përfundime mbi eksperimentin dhe cilësinë e komunikimit në internet.
Mënyra se si funksionoi serveri dukej kështu: në faqen e uljes mund t'i dërgoni mesazhe me tekst serverit përmes një formulari. Ato u transmetuan përmes protokollit HTTP përmes 2 sistemeve të pavarura të komunikimit satelitor në një kompjuter të pezulluar nën balonën stratosferike dhe ai i transmetoi këto të dhëna përsëri në Tokë, por jo në të njëjtën mënyrë nëpërmjet një sateliti, por përmes një kanali radio. Kështu, ne kuptuam se serveri në përgjithësi merr të dhëna dhe se ai mund të shpërndajë internetin nga stratosfera. Në të njëjtën faqe uljeje, u shfaq orari i fluturimit të balonës stratosferike dhe në të u shënuan pikat e marrjes së secilit prej mesazheve tuaja. Kjo do të thotë, ju mund të gjurmoni rrugën dhe lartësinë e "serverit shumë të lartë" në kohë reale.
Në total, pjesëmarrësit tanë dërguan 166 mesazhe nga faqja e uljes, nga të cilat 125 (75%) u dorëzuan me sukses në server. Gama e vonesave ndërmjet dërgimit dhe marrjes ishte shumë e madhe, nga 0 në 59 sekonda (vonesa mesatare 32 sekonda).
Ne nuk gjetëm ndonjë korrelacion të dukshëm midis lartësisë dhe nivelit të vonesës:
Nga ky grafik është e qartë se niveli i vonesës nuk varej në asnjë mënyrë nga distanca nga vendi i nisjes, domethënë, ne i transmetuam sinqerisht mesazhet tuaja përmes satelitëve, dhe jo nga toka:
Përfundimi kryesor nga eksperimenti ynë është se ne mund të marrim dhe shpërndajmë sinjale të internetit nga balonat stratosferike, dhe një skemë e tillë ka të drejtë të ekzistojë.
Siç e mbani mend, ne premtuam të krahasonim komunikimet e Iridium dhe GlobalStar (nuk e morëm kurrë modemin Messenger në kohë). Stabiliteti i punës së tyre në gjerësitë tona gjeografike doli të ishte pothuajse i njëjtë. Mbi re pritja është mjaft e qëndrueshme. Është për të ardhur keq që përfaqësuesit e sistemit vendas "Messenger" kontrolluan dhe përgatitën diçka atje, por kurrë nuk ishin në gjendje të siguronin asgjë për testim.
Planet për të ardhmen
Tani po planifikojmë projektin e radhës, edhe më kompleks. Aktualisht jemi duke punuar mbi ide të ndryshme, për shembull, nëse duhet të organizojmë komunikim lazer me shpejtësi të lartë midis dy balonave stratosferike në mënyrë që t'i përdorim ato si përsëritës. Në të ardhmen, ne duam të rrisim numrin e pikave të aksesit dhe të sigurojmë një shpejtësi të qëndrueshme të lidhjes në internet deri në 1 Mbit/sek brenda një rrezeje prej 100-150 km, në mënyrë që në të ardhmen të nisë probleme me transmetimin e videos online në internet. nuk do të lindin më.
Burimi: www.habr.com