Demain, nous enverrons notre serveur dans la stratosphère. Pendant le vol, le stratostat distribuera Internet, filmera et transmettra des données vidéo et de télémétrie au sol. Nous avons écrit à plusieurs reprises que nous parlerons du côté technique de notre projet «Space Data Center» (il répondait au nom de «
Server in the Clouds 2.0 »). Ils ont promis - nous remplissons! Sous un chat, une poignée de morceaux de fer et de code.
Serveur Web
Même dans le projet précédent «Server in the Clouds», lorsque nous montions dans un ballon à part entière avec une équipe de deux personnes, prendre un serveur à part entière avec un bloc batterie n'était, disons, pas rationnel. Et maintenant nous parlons d'un petit ballon stratosphérique, qui doit monter 30 km, et non 1. Par conséquent, nous avons choisi le même Raspberry Pi comme serveur web. Ce micro-ordinateur formera une page HTML et l'affichera sur un écran séparé.
Connexion satellite
En plus de Raspberry, les modems des réseaux satellites Iridium et Globalstar voleront à bord. Comme vous vous en souvenez, nous avions prévu d'y ajouter un modem du réseau domestique «Gonets», mais nous n'avons pas réussi à l'obtenir à l'avance, nous allons donc l'envoyer sur le prochain vol. Grâce aux modems satellites, le serveur Web recevra vos messages, qui pourront être envoyés sur
la page du projet . Ces messages seront envoyés au Raspberry Pi, qui s'alignera d'eux et s'affichera sur la page HTML.
Un point important: la restriction de la longueur d'un SMS en russe est de 58 caractères (espaces compris). Si le message est plus long, il sera tronqué lors de la transmission. De plus, tous les caractères spéciaux seront supprimés du texte, par exemple,
/\+$%&;''""<>\n et similaires.
Étant donné que le Raspberry Pi n'a qu'un seul port UART, nous connecterons les modems satellites via un concentrateur intermédiaire, qui collectera les données des modems et les enverra au Raspberry Pi.
Modem radio
Le serveur Web affichera non seulement tous les messages reçus de vous sur l'écran, mais les diffusera également sur Terre via le modem radio LoRa. Nous voulons donc tester l'idée de distribuer Internet depuis la stratosphère (hommage au projet Google Loon). Bien sûr, notre ballon stratosphérique n'est pas un relais de communication à part entière, mais même si ses capacités sont suffisantes pour une transmission de données stable sans perte de données volumineuses, les systèmes spécialisés géreront certainement la distribution d'Internet à partir du pré-espace.
Télémétrie
De plus, nous prévoyons d'afficher les données de télémétrie sur la même page HTML. Raspberry Pi les prendra à partir d'un contrôleur de vol distinct.
Il interroge divers capteurs qui peuvent être placés à l'intérieur et à l'extérieur de la germobox du matériel, recueille des informations dans un tas, les peigne et les transmet à ceux qui le demandent. Dans notre cas, il demandera Raspberry Pi. Nous enregistrerons la pression, l'altitude, les coordonnées GPS, la vitesse verticale et horizontale et la température.
Les données du contrôleur de vol sont transmises en longues lignes, qui utilisent alors ce code:
$str = 'N:647;T:10m55s;MP.Stage:0;MP.Alt:49;MP.VSpeed:0.0;MP.AvgVSpeed:0.0;Baro.Press:1007.06;Baro.Alt:50;Baro.Temp:35.93;GPS.Coord:N56d43m23s,E37d55m68s;GPS.Home:N56d43m23s,E37d55m68s;Dst:5;GPS.HSpeed:0;GPS.Course:357;GPS.Time:11h17m40s;GPS.Date:30.07.2018;DS.Temp:[fc]=33.56;Volt:5.19,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00,0.00'; parse_str(strtr($str, [ ':' => '=', ';' => '&' ]), $result); print_r($result);
transformer en un tableau dans une forme pratique pour afficher:
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 )
Nous transmettrons également des données de télémétrie à la Terre avec vos messages. Pour ce faire, déployez une station de réception sur le site de lancement.
Écran et caméra
Afin que vous puissiez vous assurer que le serveur reçoit vraiment vos messages via les communications par satellite et qu'il a généralement volé dans la stratosphère, plutôt que de rester dans notre bureau, nous avons décidé d'afficher tous les messages avec télémétrie sur l'écran que GoPro enregistrerait. Nous n'avons pas eu assez de temps pour préparer le projet (mais quand cela arrive-t-il souvent?!), Nous n'avons donc pas tourmenté Aliexpress et le fer à souder, mais nous avons plutôt pris l'appareil fini. Pour nos besoins, c'est plus que suffisant. Nous allons connecter l'écran à Raspberry via HDMI.
Nous prévoyons également de diffuser la vidéo de GoPro via un canal radio séparé, mais la façon dont cela fonctionnera est encore inconnue - peut-être qu'une faible nébulosité réduira considérablement la portée de communication. Mais dans tous les cas, après avoir trouvé le ballon stratosphérique débarqué, nous téléchargeons la vidéo de la caméra et vous pouvez voir par vous-même quels messages notre «centre de données pré-cosmique» a reçus et à quelle hauteur il a grimpé - la télémétrie sera affichée dans la même page HTML, de plus, une partie de l'horizon sera visible.
La nutrition
Toute la beauté ci-dessus sera alimentée par l'assemblage de batteries au lithium assemblées selon le schéma 3S4P - trois en série, quatre en parallèle. La capacité totale est d'environ 14 Ah à une tension de 12 V. Selon nos estimations, cela devrait suffire, mais après l'assemblage final, bien sûr, nous mesurerons la consommation réelle, et si nécessaire, nous jetterons plus de batteries.
Ajoutez à tout cela les balises GPS par lesquelles nous rechercherons le ballon stratosphérique posé. Et la «maison» du serveur et des autres appareils sera une boîte hermétique.
Il protégera les équipements délicats des températures et des pressions extrêmes. En même temps, cela réduira la dose de rayonnement, bien que cela ne joue aucun rôle pour notre projet, le serveur volera trop court dans la stratosphère, et le fond là-bas n'est pas aussi élevé que sur l'ISS.
En plus d'envoyer des messages sur
le site Web du projet , vous pouvez participer au concours et deviner l'emplacement de l'atterrissage de la sonde. Le prix principal est un voyage à Baïkonour pour lancer le vaisseau spatial habité Soyouz-MS-13.