Сутра ћемо послати наш сервер у стратосферу. Током лета, стратосферски балон ће дистрибуирати интернет, снимати и преносити видео и телеметријске податке на земљу. Неколико пута смо писали да ћемо разговарати о техничкој страни нашег пројекта „Свемирски Дата Центер“ (претходно одговарао на назив „"). Обећали смо - испоручујемо! Испод реза налази се прегршт комада хардвера и кода.
веб сервер
Чак и у претходном пројекту „Сервер у облацима“, када смо се пењали у пуном балону са посадом од две особе, понети са собом пуноправни сервер са склопом батерија није било, рецимо, нерационално. А сада говоримо о малом стратосферском балону, који ће морати да се пење 30 км, а не 1. Стога смо изабрали исти Распберри Пи као веб сервер. Овај микрорачунар ће генерисати ХТМЛ страницу и приказати је на посебном екрану.
Сателитска веза
Поред Распберри-ја, на броду ће летети модеми из сателитских комуникационих мрежа Иридиум и Глобалстар. Као што се сећате, планирали смо да њиховој компанији додамо модем за домаћу Гонетс мрежу, али нисмо имали времена да га добијемо унапред, па ћемо га послати следећим летом. Преко сателитских модема, веб сервер ће примати ваше поруке на које се могу слати . Ове поруке ће бити пренете на Распберри Пи, који ће их ставити у ред чекања и приказати на ХТМЛ страници.
Важна тачка: ограничење дужине текстуалне поруке на руском језику је 58 карактера (укључујући размаке). Ако је порука дужа, биће прекинута током преноса. Такође, сви специјални знакови ће бити изрезани из текста, нпр. /+$%&;''""<>n и слично.
Пошто Распберри Пи има само један УАРТ порт, ми ћемо повезати сателитске модеме преко средњег чворишта, које ће прикупљати податке са модема и слати их на Распберри Пи.
Радио модем
Веб сервер не само да ће приказати све поруке примљене од вас на екрану, већ ће их и пренети на Земљу преко ЛоРа радио модема. Дакле, желимо да тестирамо идеју дистрибуције Интернета из стратосфере (почаст Гоогле Лоон пројекту). Наравно, наш стратосферски балон није пуноправни комуникациони репетитор, али чак и ако су његове могућности довољне за стабилан пренос података, без великих губитака информација, онда ће се специјализовани системи дефинитивно носити са дистрибуцијом Интернета из пред-космоса.
Телеметрија
Поред тога, планирамо да прикажемо податке телеметрије на истој ХТМЛ страници. Распберри Пи ће их узети из засебног контролора лета.
Испитује различите сензоре који се могу поставити унутар и ван хардверске херметичке кутије, прикупља информације у гомилу, чешља их и даје у прикладном облику онима који питају. У нашем случају, тражиће Распберри Пи. Снимаћемо притисак, надморску висину, ГПС координате, вертикалну и хоризонталну брзину и температуру.
Подаци из контролора лета се преносе у дугим редовима, који се затим, користећи овај код:
$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00';
parse_str(strtr($str, [
':' => '=',
';' => '&'
]), $result);
print_r($result);претворити у низ у облику погодном за приказ:
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
)Такође ћемо емитовати телеметријске податке на Земљу заједно са вашим порукама. Да бисмо то урадили, поставићемо пријемну станицу на месту лансирања.
Екран и камера
Како бисте се уверили да сервер заиста прима ваше поруке путем сателитске комуникације и да је заиста одлетео у стратосферу и да не стоји у нашој канцеларији, одлучили смо да све поруке прикажемо телеметријом на дисплеју који ће снимати а ГоПро. Било је мало времена за припрему пројекта (како га уопште може бити много?!), па се нисмо замарали Алиекспресом и лемилом, већ смо узели готов уређај. То је више него довољно за наше потребе. Екран ћемо повезати на Распберри преко ХДМИ-ја.
Такође планирамо да емитујемо видео са ГоПро преко посебног радио канала, али како ће то функционисати још увек није познато – можда ће ниски облаци у великој мери смањити домет комуникације. Али у сваком случају, након што пронађемо слетели стратосферски балон, поставићемо видео са камере и можете сами да видите које поруке је примио наш „предсвемирски дата центар“ и на коју висину се попео – телеметрија ће бити приказана на истој ХТМЛ страници, поред тога, биће видљив део хоризонта.
Храна
Сва горе описана лепота биће напајана склопом литијумских батерија састављених према 3С4Б колу - три у серији, четири паралелно. Укупни капацитет је око 14 Ах на напону од 12 В. Према нашим проценама, ово би требало да буде довољно, али након завршне монтаже, наравно, измерићемо стварну потрошњу, а по потреби додати још батерија.
Додајте на све ово ГПС сигнале, које ћемо користити за тражење слетелог стратосферског балона. А херметичка кутија ће бити „кућа“ за сервер и друге уређаје.
Штитиће осетљиву опрему од промена температуре и притиска. Истовремено, смањиће и дозу зрачења, иако то не игра никакву улогу за наш пројекат, сервер ће прекратко летети у стратосфери, а позадина тамо није тако висока као на ИСС.
Поред слања порука на , можете учествовати у такмичењу и погодити где ће сонда слетети. Главна награда је путовање на Бајконур ради лансирања свемирског брода Сојуз-МС-13.
Извор: ввв.хабр.цом