Mga kaibigan, sa Araw ng Cosmonautics, matagumpay na lumipad ang aming maliit na server sa stratosphere! Sa panahon ng paglipad, ang server na sakay ng stratospheric balloon ay namahagi ng Internet, nag-film at nag-transmit ng data ng video at telemetry sa lupa. At hindi kami makapaghintay na sabihin sa iyo kung paano nangyari ang lahat at kung anong mga sorpresa ang naroon (well, ano ang gagawin namin kung wala sila?).
Isang maliit na background at kapaki-pakinabang na mga link para sa mga hindi nakuha ang lahat:
- Isang post tungkol sa sa stratosphere (na nakatagpo namin sa pagsasanay sa panahon ng paglulunsad).
- Paano natin ginawa"Β» proyekto - para sa mga tagahanga ng geek porn, na may mga detalye at code.
- proyekto, kung saan posibleng masubaybayan ang paggalaw at telemetry ng probe sa real time.
- sistema ng komunikasyon sa espasyo na ginamit namin sa proyekto.
- Text paglulunsad ng server sa stratosphere.
Dahil gusto talaga naming maglunsad sa Cosmonautics Day at nakatanggap ng opisyal na pahintulot na gumamit ng airspace sa mismong araw na iyon, kinailangan naming umangkop sa lagay ng panahon. At upang hindi hipan ng hangin ang stratospheric balloon na lampas sa mga hangganan ng pinahihintulutang zone, kailangan naming limitahan ang taas ng pag-akyat - sa halip na 30 km tumaas kami sa 22,7. Ngunit ito na ang stratosphere, at humigit-kumulang dalawang beses na mas mataas kaysa sa mga pampasaherong eroplano na lumilipad ngayon.
Ang koneksyon sa internet gamit ang stratospheric balloon ay medyo stable sa buong flight. Natanggap at ipinakita ang iyong mga mensahe, at pinunan namin ang anumang mga paghinto ng mga panipi mula sa mga negosasyon ni Gagarin sa Earth 58 taon na ang nakakaraan :)
Ayon sa telemetry, ito ay -60 0C sa labas, at sa loob ng hermetic box ay umabot ito sa -22 0C, ngunit lahat ay gumana nang matatag.
Graph ng mga pagbabago sa temperatura sa loob (dito at higit pa sa X scale, sampu-sampung minuto ay ipinapakita):
Ang isa pang pang-eksperimentong digital high-speed transmitter ay na-install sa board. Ito ang aming pagtatangka na gumawa ng high-speed Wi-Fi, at hindi pa kami handang ihayag ang mga detalye ng disenyo nito. Sa transmitter na ito, gusto naming mag-broadcast ng video online. At sa katunayan, sa kabila ng ulap, natanggap namin ang signal ng video mula sa GoPro sakay ng stratospheric balloon sa layo na hanggang 30 km. Ngunit nang matanggap ang video sa aming control center, hindi posible na ipadala ito sa Internet sa lupa... Ngayon sasabihin namin sa iyo kung bakit.
Malapit na kaming magpakita ng mga video recording ng flight mula sa mga on-board na camera, ngunit sa ngayon maaari mong panoorin ang online na pag-record mula sa probe
Ang pangunahing sorpresa ay naghihintay sa amin: napakahinang pagganap ng 4G modem sa aming MCC, na naging dahilan upang imposibleng magpadala ng video online. Bagama't matagumpay na natanggap at naipadala ng probe ang mga mensahe sa pamamagitan ng Internet, tinanggap sila ng server - nakatanggap kami ng mga kumpirmasyon ng serbisyo mula dito at nakita ang mga ito na ipinakita sa screen sa pamamagitan ng video broadcast. Nagkaroon kami ng mga alalahanin tungkol sa pakikipag-ugnayan sa mga satellite at pagpapadala ng signal sa Earth, ngunit walang sinuman ang umasa ng ganoong ambus na ito ay ang mobile 4G Internet na magiging mahinang link.
At hindi sa ilang ilang, ngunit hindi malayo sa Pereslavl-Zalessky, sa isang lugar na, ayon sa mga mapa ng MTS at MegaFon, ay mahusay na sakop ng 4G. Sa aming mobile MCC ay mayroong isang sopistikadong Kroks ap-205m1-4gx2h router, kung saan ipinasok ang dalawang SIM card, at dapat na ibuod ang trapiko sa mga ito upang ganap naming mai-broadcast ang video sa Internet. Nag-install pa kami ng mga panlabas na panel antenna na may 18 dB na nakuha. Ngunit ang piraso ng hardware na ito ay nagtrabaho nang kasuklam-suklam. Ang serbisyo ng suporta ng Kroks ay maaari lamang ipaalam sa amin na mag-upload ng pinakabagong firmware, ngunit hindi ito nakatulong, at ang bilis ng dalawang 4G SIM card ay naging mas masahol pa kaysa sa bilis ng isang SIM card sa isang regular na USB modem. Kaya, kung maaari mong sabihin sa akin kung aling piraso ng hardware ang mas mahusay na ayusin ang paghahatid ng data na may pagsasama-sama ng mga 4G channel sa susunod, sumulat sa mga komento.
Ang aming mga kalkulasyon ng tilapon ay naging tumpak; walang mga sorpresa. Kami ay masuwerte, ang stratospheric balloon ay lumapag sa malambot na peat soil 10 metro mula sa reservoir at 70 km mula sa lugar ng paglulunsad. Grap ng distansya ng GPS:
At ganito ang pagbabago ng vertical flight speed ng stratospheric balloon:
Totoo, ang isa sa dalawang display ay hindi nakaligtas sa landing (oo, dalawa sa kanila, tulad ng mga GoPro camera; ang pagdoble ay isang mahusay na paraan upang madagdagan ang pagiging maaasahan); sa video makikita mo kung paano ito napunta sa mga guhitan at lumiko. off. Ngunit lahat ng iba pang kagamitan ay nakaligtas sa landing nang walang problema.
Mga konklusyon sa eksperimento at ang kalidad ng komunikasyon sa Internet.
Ganito ang hitsura ng paraan ng pagtatrabaho ng server: sa landing page maaari kang magpadala ng mga text message sa server sa pamamagitan ng isang form. Ang mga ito ay ipinadala sa pamamagitan ng HTTP protocol sa pamamagitan ng 2 independiyenteng satellite communication system sa isang computer na sinuspinde sa ilalim ng stratospheric balloon, at ipinadala nito ang data na ito pabalik sa Earth, ngunit hindi sa parehong paraan sa pamamagitan ng satellite, ngunit sa pamamagitan ng radio channel. Kaya, naunawaan namin na ang server sa pangkalahatan ay tumatanggap ng data, at maaari nitong ipamahagi ang Internet mula sa stratosphere. Sa parehong landing page, ang iskedyul ng paglipad ng stratospheric balloon ay ipinakita, at ang mga punto ng pagtanggap ng bawat isa sa iyong mga mensahe ay minarkahan dito. Iyon ay, maaari mong subaybayan ang ruta at altitude ng "sky-high server" sa real time.
Sa kabuuan, nagpadala ang aming mga kalahok ng 166 na mensahe mula sa landing page, kung saan 125 (75%) ang matagumpay na naihatid sa server. Ang hanay ng mga pagkaantala sa pagitan ng pagpapadala at pagtanggap ay napakalaki, mula 0 hanggang 59 segundo (average na pagkaantala ay 32 segundo).
Wala kaming nakitang anumang kapansin-pansing ugnayan sa pagitan ng taas at antas ng latency:
Mula sa graph na ito, malinaw na ang antas ng pagkaantala ay hindi nakadepende sa anumang paraan sa layo mula sa lugar ng paglulunsad, iyon ay, tapat naming ipinadala ang iyong mga mensahe sa pamamagitan ng mga satellite, at hindi mula sa lupa:
Ang pangunahing konklusyon mula sa aming eksperimento ay maaari kaming tumanggap at mamahagi ng mga signal ng Internet mula sa mga stratospheric balloon, at ang gayong pamamaraan ay may karapatang umiral.
Tulad ng naaalala mo, nangako kaming ihambing ang mga komunikasyon ng Iridium at GlobalStar (hindi namin natanggap ang Messenger modem sa oras). Ang katatagan ng kanilang trabaho sa ating mga latitude ay naging halos pareho. Sa itaas ng ulap ay medyo stable ang reception. Nakakalungkot na ang mga kinatawan ng domestic "Messenger" system ay nagsuri at naghanda ng isang bagay doon, ngunit hindi sila kailanman nakapagbigay ng anumang bagay para sa pagsubok.
ΠΠ»Π°Π½Ρ Π½Π° Π±ΡΠ΄ΡΡΠ΅Π΅
Ngayon, pinaplano namin ang susunod na proyekto, mas kumplikado. Kasalukuyan kaming nagtatrabaho sa iba't ibang mga ideya, halimbawa, kung dapat naming ayusin ang high-speed laser communication sa pagitan ng dalawang stratospheric balloon upang magamit ang mga ito bilang mga repeater. Sa hinaharap, gusto naming dagdagan ang bilang ng mga access point at tiyakin ang isang matatag na bilis ng koneksyon sa Internet na hanggang 1 Mbit/sec sa loob ng radius na 100-150 km, upang sa susunod na maglulunsad ng mga problema sa pagpapadala ng online na video sa Internet hindi na babangon.
Pinagmulan: www.habr.com