朋友们，在航天日我们的小服务器成功飞上了平流层！ 在飞行过程中，平流层气球上的服务器分发互联网、拍摄视频和遥测数据并将其传输到地面。 我们迫不及待地想告诉您这一切是如何进行的以及有什么惊喜（好吧，如果没有它们我们会做什么？）。
对于那些错过一切的人来说，一些背景知识和有用的链接：
- 一篇关于 进入平流层（我们在发射过程中实践中遇到过）。
- 我们是如何做到的“» 项目 - 为极客色情爱好者提供，包含详细信息和代码。
- 项目，可以实时监控探测器的移动和遥测。
- 我们在该项目中使用的空间通信系统。
- 文本 将服务器发射到平流层。
由于我们确实想在航天日发射并在当天获得使用空域的官方许可，因此我们必须适应天气。 为了避免风将平流层气球吹到允许区域的边界之外，我们必须限制上升高度 - 我们上升到 30，而不是 22,7 公里。 但这已经是平流层了，大约是当今客机飞行高度的两倍。
在整个飞行过程中，与平流层气球的互联网连接非常稳定。 您的信息已收到并显示，我们引用了 58 年前加加林与地球谈判的内容来填补所有停顿:)
根据遥测，室外温度为-60℃，密封箱内温度为-0℃，但一切正常。
内部温度变化图（此处以及 X 刻度上显示了数十分钟）：
船上安装了另一个实验性数字高速发射机。 这是我们对高速 Wi-Fi 的尝试，目前我们还没有准备好透露其设计细节。 我们想用这个发射器在线播放视频。 事实上，尽管多云，我们还是在最远 30 公里的距离处收到了平流层气球上 GoPro 发出的视频信号。 但是在我们的控制中心收到视频后，无法通过地面将其传输到互联网......现在我们会告诉你原因。
我们很快将显示机载摄像机的飞行视频记录，但现在您可以观看探测器的在线记录
主要的惊喜等待着我们：MCC 中的 4G 调制解调器性能非常差，导致无法在线传输视频。 尽管探测器成功地通过互联网接收和传输消息，但它们被服务器接受了——我们收到了服务器的服务确认，并看到它们通过视频广播显示在屏幕上。 我们担心与卫星的通信以及向地球的信号传输，但谁也没想到会遇到这样的埋伏，移动4G互联网最终成为薄弱环节。
不是在某些荒野，而是在距离佩列斯拉夫尔-扎列斯基不远的地方，根据 MTS 和 MegaFon 地图，该地区已被 4G 覆盖。 在我们的移动MCC中，有一个复杂的Kroks ap-205m1-4gx2h路由器，其中插入了两张SIM卡，并且应该汇总它们上的流量，以便我们可以将视频完全广播到互联网上。 我们甚至安装了增益为 18 dB 的外部平板天线。 但这个硬件的工作效果很糟糕。 Kroks支持服务只能建议我们上传最新的固件，但这并没有帮助，两张4G SIM卡的速度结果比普通USB调制解调器中一张SIM卡的速度差很多。 所以，如果你能告诉我下次用哪块硬件来组织4G通道求和数据传输比较好，请写在评论里。
事实证明，我们的轨迹计算相当准确；没有出现任何意外。 我们很幸运，平流层气球降落在距离水库10米、距离发射场70公里的松软泥炭土上。 GPS距离图：
这就是平流层气球的垂直飞行速度的变化：
确实，两个显示器中的一个在着陆时未能幸存（是的，有两个显示器，就像 GoPro 相机一样；复制是提高可靠性的好方法）；在视频中，您可以看到它是如何变成条纹并转动的离开。 但所有其他设备在着陆时都没有出现任何问题。
关于实验和互联网通信质量的结论。
服务器的工作方式如下所示：在登陆页面上，您可以通过表单向服务器发送短信。 它们通过 HTTP 协议通过 2 个独立的卫星通信系统传输到悬挂在平流层气球下的计算机，然后计算机将这些数据传输回地球，但不是通过卫星，而是通过无线电信道。 由此，我们了解到服务器通常接收数据，并且它可以从平流层分发互联网。 在同一个登陆页面上，显示了平流层气球的飞行时刻表，并标记了您每条消息的接收点。 也就是说，你可以实时追踪“天高服务器”的路线和高度。
我们的参与者总共从登陆页面发送了 166 条消息，其中 125 条 (75%) 已成功发送到服务器。 发送和接收之间的延迟范围非常大，从 0 到 59 秒（平均延迟 32 秒）。
我们没有发现高度和延迟水平之间有任何明显的相关性：
从该图中可以清楚地看出，延迟程度不以任何方式取决于距发射场的距离，也就是说，我们诚实地通过卫星而不是从地面传输您的消息：
我们实验的主要结论是，我们可以从平流层气球接收和分发互联网信号，这样的方案有权利存在。
正如您所记得的，我们承诺比较 Iridium 和 GlobalStar 的通信（我们从未按时收到 Messenger 调制解调器）。 他们的工作在我们的纬度上的稳定性几乎是一样的。 在云层之上，接收非常稳定。 遗憾的是，国内“信使”系统的代表在那里检查并准备了一些东西，但始终无法提供任何东西进行测试。
未来的计划
现在，我们正在计划下一个项目，甚至更加复杂。 我们目前正在研究各种想法，例如，我们是否应该在两个平流层气球之间组织高速激光通信，以便将它们用作中继器。 未来，我们希望增加接入点的数量，并保证半径1-100公里内稳定的互联网连接速度高达150兆比特/秒，以便在接下来的推出中将在线视频传输到互联网的问题将不再出现。
来源： habr.com