تشريح "مركز بيانات الفضاء". خادم عالي الارتفاع: انظر أسفل الغطاء

غدا سوف نرسل خادمنا إلى الستراتوسفير. أثناء الرحلة ، ستقوم ستراتوستات بتوزيع الإنترنت وإطلاق النار ونقل بيانات الفيديو والقياس عن بعد إلى الأرض. لقد كتبنا عدة مرات أننا سنتحدث عن الجانب التقني لمشروعنا "مركز بيانات الفضاء" (كان يستخدم للرد على اسم " Server in the Clouds 2.0 "). وعدوا - نحن الوفاء! تحت قطة حفنة من قطع الحديد والكود.

خادم الويب

حتى في المشروع السابق "Server in the Clouds" ، عندما صعدنا في منطاد كامل الطاقم مع طاقم من شخصين ، فإن أخذ خادم متكامل مع مجموعة بطارية كان ، دعنا نقول ، ليس عقلانيًا. والآن نحن نتحدث عن بالون استراتوسفير صغير ، يجب أن يصعد 30 كم وليس 1. لذلك ، اخترنا Raspberry Pi نفسه كخادم ويب. سيشكل هذا الحواسيب الصغيرة صفحة HTML ويعرضها على شاشة منفصلة.

اتصال القمر الصناعي

بالإضافة إلى توت العليق ، سوف تطير أجهزة المودم من شبكات الأقمار الصناعية Iridium و Globalstar على متن الطائرة. كما تتذكر ، لقد خططنا لإضافة مودم من الشبكة المحلية "Gonets" إليهم ، لكننا لم نتمكن من الحصول عليه مسبقًا ، لذلك سنرسله في الرحلة التالية. من خلال أجهزة مودم القمر الصناعي ، سيتلقى خادم الويب رسائلك ، والتي يمكن إرسالها على صفحة المشروع . سيتم إرسال هذه الرسائل إلى Raspberry Pi ، والذي سيصطف منها ويعرض على صفحة HTML.

نقطة مهمة: القيود المفروضة على طول الرسالة النصية باللغة الروسية هي 58 حرفًا (بما في ذلك المسافات). إذا كانت الرسالة أطول ، فسيتم اقتطاعها أثناء الإرسال. أيضًا ، سيتم استبعاد جميع الأحرف الخاصة من النص ، على سبيل المثال ، /\+$%&;''""<>\n وما شابه ذلك.

نظرًا لأن Raspberry Pi يحتوي على منفذ UART واحد فقط ، فسوف نقوم بتوصيل أجهزة مودم القمر الصناعي من خلال مركز وسيط ، والذي سيجمع البيانات من أجهزة المودم ويرسلها إلى Raspberry Pi.

مودم الراديو

لن يعرض خادم الويب فقط جميع الرسائل التي تلقيتها منك على الشاشة ، بل سيبثها أيضًا إلى Earth عبر مودم الراديو LoRa. لذلك نحن نريد اختبار فكرة توزيع الإنترنت من الستراتوسفير (تحية لمشروع Google Loon). بطبيعة الحال ، فإن بالون الستراتوسفير الخاص بنا ليس تتابعًا كاملًا للاتصالات ، ولكن حتى إذا كانت قدراته كافية لنقل البيانات بشكل مستقر دون فقد البيانات بشكل كبير ، فإن الأنظمة المتخصصة ستتعامل بالتأكيد مع توزيع الإنترنت من الفضاء السابق.

القياس عن بعد

بالإضافة إلى ذلك ، نخطط لعرض بيانات القياس عن بُعد في صفحة HTML نفسها. سوف التوت بي تأخذها من وحدة تحكم طيران منفصلة.



يقوم باستجواب أجهزة استشعار مختلفة يمكن وضعها داخل وخارج جرثومة الأجهزة ، ويجمع المعلومات في كومة ، ويقوم بجمعها ويعطيها بسهولة لمن يطلبها. في حالتنا ، سوف يطلب توت العليق بي. سوف نسجل الضغط والارتفاع وإحداثيات GPS والسرعة ودرجة الحرارة الرأسية والأفقية.

يتم إرسال البيانات من وحدة التحكم في الطيران في طوابير طويلة ، والتي تستخدم الرمز التالي:

 $str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00'; parse_str(strtr($str, [ ':' => '=', ';' => '&' ]), $result); print_r($result); 

تتحول إلى مجموعة في شكل مناسب للعرض:

 Array (      [N] => 647      [] => 10m55      [MP_Stage] => 0      [MP_Alt] => 49      [MP_VSpeed) => 0.0      [MP_AvgVSpeed] => 0.0      [Baro rss] => 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] => [f] .56      [Volt] => 5.19, 0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00 ) 

سنرسل أيضًا بيانات القياس عن بُعد إلى الأرض مع رسائلك. للقيام بذلك ، قم بنشر محطة استقبال في موقع الإطلاق.

العرض والكاميرا

بحيث يمكنك التأكد من أن الخادم يستقبل رسائلك فعليًا من خلال الاتصالات عبر الأقمار الصناعية ، وأنه وصل بشكل عام إلى طبقة الستراتوسفير ، ولا يقف في مكتبنا ، فقد قررنا أن نعرض جميع الرسائل مع القياس عن بعد على الشاشة التي ستسجلها GoPro. لم يكن هناك ما يكفي من الوقت لإعداد المشروع (ولكن متى حدث ذلك كثيرًا؟!) ، لذلك لم نقم بتذويب Aliexpress والحديد ، ولكن بدلاً من ذلك أخذنا الجهاز النهائي. لتلبية احتياجاتنا ، هو أكثر من كاف. سنقوم بتوصيل الشاشة بتوت العليق عبر HDMI.

نحن نخطط أيضًا لبث تسلسل الفيديو من GoPro عبر قناة راديو منفصلة ، ولكن كيف ستعمل لا يزال مجهولًا - ربما يقلل السحب المنخفضة بدرجة كبيرة من نطاق الاتصال. ولكن على أي حال ، بعد أن وجدنا بالون الستراتوسفير الذي تم هبوطه ، نقوم بتحميل الفيديو من الكاميرا ويمكنك أن ترى بنفسك الرسائل التي تلقاها "مركز البيانات قبل الكوني" ومدى ارتفاعها - سيتم عرض القياس عن بُعد في نفس صفحة HTML ، بالإضافة إلى ذلك ، فإن قطعة من الأفق تكون مرئية.

طعام

سيتم تشغيل كل الأجهزة المذكورة أعلاه من خلال تجميع بطاريات الليثيوم المُجمَّعة وفقًا لمخطط 3S4P - ثلاث سلاسل متتالية وأربعة متوازية. تبلغ السعة الإجمالية حوالي 14 آه عند جهد 12 فولت. وفقًا لتقديراتنا ، يجب أن يكون هذا كافيًا ، ولكن بعد التجميع النهائي ، بالطبع ، سنقيس الاستهلاك الفعلي ، وإذا لزم الأمر ، سنقوم بإلقاء مزيد من البطاريات.

أضف إلى كل ذلك إشارات GPS التي سنبحث من خلالها عن بالون الستراتوسفير. و "المنزل" للخادم والأجهزة الأخرى سيكون مربع المحكم.



سوف يحمي المعدات الحساسة من درجات الحرارة والضغط القصوى. في نفس الوقت ، سوف يقلل من جرعة الإشعاع ، على الرغم من أن هذا لا يلعب أي دور في مشروعنا ، فإن الخادم سوف يطير لفترة قصيرة للغاية في الستراتوسفير ، والخلفية هناك ليست عالية مثل محطة الفضاء الدولية.

بالإضافة إلى إرسال الرسائل على موقع المشروع ، يمكنك المشاركة في المسابقة وتخمين موقع هبوط المسبار. الجائزة الرئيسية هي رحلة إلى بايكونور لإطلاق مركبة الفضاء المأهولة Soyuz-MS-13.