朋友們，在航天日我們的小型伺服器成功飛上了平流層！ 在飛行過程中，平流層氣球上的伺服器分發網路、拍攝影片和遙測資料並將其傳輸到地面。 我們迫不及待地想告訴您這一切是如何進行的以及有什麼驚喜（好吧，如果沒有它們我們會做什麼？）。
對於那些錯過一切的人來說，一些背景知識和有用的連結：
- 一篇關於 進入平流層（我們在發射過程中實踐中遇到過）。
- 我們是如何做到的“» 項目 - 為極客色情愛好者提供，包含詳細資訊和代碼。
- 項目，可以即時監控探測器的移動和遙測。
- 我們在該專案中使用的空間通訊系統。
- 文字 將伺服器發射到平流層。
由於我們確實想在航天日發射並在當天獲得使用空域的官方許可，因此我們必須適應天氣。 為了避免風將平流層氣球吹到允許區域的邊界之外，我們必須限制上升高度 - 我們上升到 30，而不是 22,7 公里。 但這已經是平流層了，大約是當今客機飛行高度的兩倍。
在整個飛行過程中，與平流層氣球的網路連線非常穩定。 您的資訊已收到並顯示，我們引用了 58 年前加加林與地球談判的內容來填補所有停頓:)
根據遙測，室外溫度為-60℃，密封箱內溫度為-0℃，但一切正常。
內部溫度變化圖（此處以及 X 刻度上顯示了數十分鐘）：
船上安裝了另一個實驗性數位高速發射機。 這是我們對高速 Wi-Fi 的嘗試，目前我們還沒有準備好透露其設計細節。 我們想用這個發射器在線上播放影片。 事實上，儘管多雲，我們還是在最遠 30 公里的距離收到了平流層氣球上 GoPro 發出的視訊訊號。 但是在我們的控制中心收到影片後，無法透過地面將其傳輸到網路......現在我們會告訴你原因。
我們很快就會顯示機上攝影機的飛行影片記錄，但現在您可以觀看偵測器的線上記錄
主要的驚喜等著我們：MCC 中的 4G 調變解調器性能非常差，導致無法在線上傳輸影片。 儘管探測器成功地透過網路接收和傳輸訊息，但它們被伺服器接受了——我們收到了伺服器的服務確認，並看到它們透過視訊廣播顯示在螢幕上。 我們擔心與衛星的通訊以及向地球的訊號傳輸，但誰也沒想到會遇到這樣的埋伏，行動4G網路最終成為薄弱環節。
不是在某些荒野，而是在距離佩列斯拉夫爾-扎列斯基不遠的地方，根據 MTS 和 MegaFon 地圖，該地區已被 4G 覆蓋。 在我們的行動MCC中，有一個複雜的Kroks ap-205m1-4gx2h路由器，其中插入了兩張SIM卡，並且應該匯總它們上的流量，以便我們可以將視訊完全廣播到網路上。 我們甚至安裝了增益為 18 dB 的外部平板天線。 但這個硬體的工作效果很糟糕。 Kroks支援服務只能建議我們上傳最新的固件，但這並沒有幫助，兩張4G SIM卡的速度結果比普通USB調變解調器中一張SIM卡的速度差很多。 所以，如果你能告訴我下次用哪塊硬體來組織4G通道求和資料傳輸比較好，請寫在評論裡。
事實證明，我們的軌跡計算相當準確；沒有出現任何意外。 我們很幸運，平流層氣球降落在距離水庫10公尺、距離發射場70公里的鬆軟泥炭土上。 GPS距離圖：
這就是平流層氣球的垂直飛行速度的變化：
確實，兩個顯示器中的一個在著陸時未能倖存（是的，有兩個顯示器，就像GoPro 相機一樣；複製是提高可靠性的好方法）；在視頻中，您可以看到它是如何變成條紋並轉動的離開。 但所有其他設備在著陸時都沒有出現任何問題。
關於實驗和互聯網通信品質的結論。
伺服器的工作方式如下所示：在登陸頁面上，您可以透過表單向伺服器發送簡訊。 它們透過 HTTP 協定透過 2 個獨立的衛星通訊系統傳輸到懸掛在平流層氣球下的計算機，然後電腦將這些資料傳輸回地球，但不是透過衛星，而是透過無線電通道。 由此，我們了解到伺服器通常接收數據，它可以從平流層分發網路。 在同一個登陸頁面上，顯示了平流層氣球的飛行時刻表，並標記了您每個訊息的接收點。 也就是說，你可以即時追蹤「天高伺服器」的路線和高度。
我們的參與者總共從登陸頁面發送了 166 則訊息，其中 125 則 (75%) 已成功傳送到伺服器。 發送和接收之間的延遲範圍非常大，從 0 到 59 秒（平均延遲 32 秒）。
我們沒有發現高度和延遲水平之間有任何明顯的相關性：
從該圖中可以清楚地看出，延遲程度不以任何方式取決於與發射場的距離，也就是說，我們誠實地透過衛星而不是從地面傳輸您的訊息：
我們實驗的主要結論是，我們可以從平流層氣球接收和分發網路訊號，這樣的方案有權利存在。
正如您所記得的，我們承諾比較 Iridium 和 GlobalStar 的通訊（我們從未按時收到 Messenger 數據機）。 他們的工作在我們的緯度上的穩定性幾乎是一樣的。 在雲層之上，接收非常穩定。 遺憾的是，國內「信使」系統的代表在那裡檢查並準備了一些東西，但始終無法提供任何東西進行測試。
Планынабудущее
現在，我們正在計劃下一個項目，甚至更加複雜。 我們目前正在研究各種想法，例如，我們是否應該在兩個平流層氣球之間組織高速雷射通信，以便將它們用作中繼器。 未來，我們希望增加接入點的數量，並保證半徑1-100公里內穩定的互聯網連接速度高達150兆比特/秒，以便在接下來的推出中將在線視頻傳輸到互聯網的問題將不再出現。
來源： www.habr.com