अंतरिक्ष डेटा केंद्र। प्रयोग को सारांशित करना

दोस्तों, कॉस्मोनॉटिक्स डे पर हमारा छोटा सर्वर सफलतापूर्वक समताप मंडल में चला गया! उड़ान के दौरान, स्ट्रैटोस्फेरिक बैलून में सवार सर्वर ने इंटरनेट, शॉट और संचारित वीडियो और टेलीमेट्री डेटा को जमीन पर वितरित किया। और हम यह बताने के लिए उत्सुक हैं कि सब कुछ कैसे हुआ और आश्चर्य क्या था (ठीक है, उनके बिना कैसे?)।



एक छोटी सी पृष्ठभूमि और उपयोगी लिंक, जो सब कुछ चूक गए:

1. स्ट्रैटोस्फियर में जांच की उड़ान को कैसे समन्वित किया जाए (जो हमें लॉन्च में अभ्यास में सामना करना पड़ा) पर एक पोस्ट।
2. जैसा कि हमने प्रोजेक्ट का " आयरन पार्ट " किया है - गीक पोर्न के प्रशंसकों के लिए, विवरण और कोड के साथ।
3. परियोजना वेबसाइट , जहां वास्तविक समय में जांच और टेलीमेट्री की आवाजाही की निगरानी करना संभव था।
4. अंतरिक्ष संचार प्रणालियों की तुलना जो हमने परियोजना में उपयोग की थी।
5. सर्वर का टेक्स्ट अनुवाद स्ट्रैटोस्फियर में लॉन्च होता है।

चूंकि हम वास्तव में कॉस्मोनॉटिक्स दिवस पर लॉन्च करना चाहते थे और उस दिन हवाई क्षेत्र का उपयोग करने की आधिकारिक अनुमति मिली, इसलिए हमें मौसम के अनुकूल होना पड़ा। और इसलिए कि हवा ने अनुमति क्षेत्र की सीमाओं से परे स्ट्रैटोस्फेरिक गुब्बारे को बाहर नहीं निकाला, हमें वृद्धि की ऊंचाई को सीमित करना था - 30 किमी के बजाय हम 22.7 पर चढ़ गए। लेकिन यह पहले से ही समताप मंडल है, और आज के मुकाबले लगभग दोगुने ऊंचे यात्री विमान उड़ान भरते हैं।

समताप मंडल के साथ इंटरनेट कनेक्शन पूरे उड़ान में काफी स्थिर था। आपके संदेश प्राप्त हुए और प्रदर्शित किए गए, और हमने 58 साल पहले गागरिन की पृथ्वी से हुई बातचीत के उद्धरणों के साथ विराम भर दिया :)



टेलीमेट्री के अनुसार, यह -60 ⁰ ओवरबोर्ड था, और दबाव वाले बॉक्स के अंदर यह -22 ⁰ तक पहुंच गया, लेकिन सब कुछ काम किया।

अंदर तापमान परिवर्तन का ग्राफ (यहां और आगे एक्स पैमाने पर, दसियों मिनट स्थगित हैं):



बोर्ड पर एक और प्रयोगात्मक डिजिटल हाई-स्पीड ट्रांसमीटर स्थापित किया गया था। यह उच्च गति वाई-फाई बनाने का हमारा प्रयास है, और अब तक हम इसके डिजाइन के विवरण का खुलासा करने के लिए तैयार नहीं हैं। इस ट्रांसमीटर का उपयोग करते हुए, हम वीडियो को ऑनलाइन प्रसारित करना चाहते थे। दरअसल, बादल छाए रहने के बावजूद, गोप्रो से स्ट्रैटोस्फेरिक बैलून पर वीडियो सिग्नल हमें 30 किमी तक की दूरी पर मिला था। लेकिन हमारे एमसीसी में वीडियो को स्वीकार करने के बाद, इसे जमीन पर इंटरनेट पर स्थानांतरित करना संभव नहीं था ... अब हम आपको बताएंगे कि क्यों।

हम जल्द ही ऑनबोर्ड कैमरों से उड़ान की वीडियो रिकॉर्डिंग दिखाएंगे, लेकिन अब आप जांच से ऑनलाइन रिकॉर्डिंग देख सकते हैं


मुख्य आश्चर्य ने हमें इंतजार किया: हमारे एमसीसी में 4 जी मॉडेम का बहुत बुरा काम, जिसकी वजह से ऑनलाइन वीडियो प्रसारित करना संभव नहीं था। यद्यपि जांच इंटरनेट के माध्यम से संदेशों को सफलतापूर्वक प्राप्त और प्रेषित करती है, उन्हें सर्वर द्वारा प्राप्त किया गया था - हमने इससे सेवा स्वीकृति प्राप्त की और स्क्रीन पर एक वीडियो प्रसारण के माध्यम से उनका प्रदर्शन देखा। हमें उपग्रहों के साथ संचार और पृथ्वी पर सिग्नल ट्रांसमिशन के बारे में चिंता थी, लेकिन किसी ने भी इस तरह के घात की उम्मीद नहीं की थी कि मोबाइल 4 जी इंटरनेट एक कमजोर लिंक होगा।



और कुछ दूरदराज के स्थानों में नहीं, लेकिन पेरेसस्लाव-ज़ाल्स्की से दूर नहीं, एक ऐसे क्षेत्र में, जो एमटीएस और मेगाफोन के कार्ड के अनुसार, अच्छी तरह से 4 जी के साथ कवर किया गया है। हमारे मोबाइल MCC में एक ट्रिक-आउट क्रोक एपी 205M1-4gx2h राउटर था, जिसमें दो सिम कार्ड डाले गए थे, और जिन पर ट्रैफ़िक संक्षेप में प्रस्तुत करना था ताकि हम पूरी तरह से इंटरनेट पर वीडियो प्रसारित कर सकें। हमने 18 डीबी के लाभ के साथ बाहरी पैनल एंटेना भी स्थापित किया है। लेकिन लोहे के इस टुकड़े ने घृणित रूप से काम किया। Kroks समर्थन सेवा हमें केवल नवीनतम फर्मवेयर को भरने की सलाह देने में सक्षम थी, लेकिन इससे कोई मदद नहीं मिली और दो 4G सिम कार्ड की गति एक नियमित यूएसबी मॉडेम में एक सिम कार्ड की गति से बहुत खराब हो गई। इसलिए, यदि आप बता सकते हैं कि अगली बार 4 जी चैनलों के योग के साथ डेटा ट्रांसफर को व्यवस्थित करने के लिए लोहे का कौन सा टुकड़ा बेहतर है, टिप्पणियों में लिखें।



हमारी प्रक्षेपवक्र गणना काफी सटीक निकली, कोई आश्चर्य नहीं हुआ। हम भाग्यशाली थे, स्ट्रैटोस्फेरिक गुब्बारा जलाशय से 10 मीटर की दूरी पर नरम पीट मिट्टी पर उतरा और प्रक्षेपण स्थल से 70 किमी दूर था। जीपीएस दूरी चार्ट:



और इसलिए स्ट्रैटोस्फेरिक गुब्बारे की ऊर्ध्वाधर गति बदल गई:



सच है, दो में से एक डिस्प्ले लैंडिंग से बच नहीं पाया (हाँ, उनमें से दो थे, जैसे कि GoPro कैमरे; विश्वसनीयता बढ़ाने के लिए दोहराव एक अच्छा तरीका है), वीडियो में दिखाया गया है कि कैसे यह धारियों में चला गया और बंद हो गया। लेकिन बाकी सभी उपकरणों को बिना किसी समस्या के लैंडिंग का सामना करना पड़ा।

प्रयोग और इंटरनेट संचार की गुणवत्ता पर निष्कर्ष।

सर्वर ऑपरेशन योजना इस प्रकार थी: लैंडिंग पृष्ठ पर, आप प्रपत्र के माध्यम से सर्वर को पाठ संदेश भेज सकते थे। उन्हें एक स्ट्रैटोस्फेरिक बैलून के तहत निलंबित कंप्यूटर पर 2 स्वतंत्र उपग्रह संचार प्रणालियों के माध्यम से HTTP प्रोटोकॉल के माध्यम से स्थानांतरित किया गया था, और बाद में इस डेटा को पृथ्वी पर वापस भेज दिया गया, लेकिन उपग्रह के माध्यम से नहीं, बल्कि रेडियो के माध्यम से। इस प्रकार, हम समझ गए कि सर्वर आमतौर पर डेटा प्राप्त करता है, और यह समताप मंडल से इंटरनेट वितरित कर सकता है। उसी लैंडिंग पृष्ठ पर, एक स्ट्रैटोस्फेरिक बैलून का एक उड़ान चार्ट प्रदर्शित किया गया था, और आपके प्रत्येक संदेश की प्राप्ति के अंक उस पर अंकित थे। यही है, आप वास्तविक समय में मार्ग और "ट्रान्सेंडैंटल सर्वर" की ऊंचाई को ट्रैक कर सकते हैं।



कुल में, हमारे प्रतिभागियों ने लैंडिंग पृष्ठ से 166 संदेश भेजे, जिनमें से 125 (75%) सफलतापूर्वक सर्वर पर वितरित किए गए। 0 से 59 सेकंड (औसत देरी 32 सेकंड) भेजने और प्राप्त करने के बीच विलंब सीमा बहुत बड़ी हो गई है।

हमें ऊंचाई और देरी के स्तर के बीच कोई ध्यान देने योग्य सहसंबंध नहीं मिला:



यह इस ग्राफ से देखा जा सकता है कि देरी का स्तर लॉन्च साइट से दूरी पर निर्भर नहीं था, अर्थात, हमने आपके संदेशों को उपग्रहों के माध्यम से ईमानदारी से प्रसारित किया है, न कि जमीन से:



हमारे प्रयोग का मुख्य निष्कर्ष यह है कि हम इंटरनेट सिग्नल को स्ट्रैटोस्टैट्स से प्राप्त और वितरित कर सकते हैं, और इस तरह की योजना को अस्तित्व में रखने का अधिकार है।

जैसा कि आप याद करते हैं, हमने इरिडियम और ग्लोबलस्टार के बीच कनेक्शन की तुलना करने का वादा किया था (हम समय पर "मैसेंजर" मॉडेम प्राप्त नहीं करते हैं)। हमारे अक्षांशों में उनके काम की स्थिरता लगभग समान थी। बादलों के ऊपर, स्वागत काफी स्थिर है। यह दुर्भाग्यपूर्ण है कि घरेलू सिस्टम "गोनेट्स" के प्रतिनिधियों ने वहां कुछ चेक किया, इसे तैयार किया, लेकिन परीक्षण के लिए कुछ भी प्रदान नहीं कर सके।

भविष्य की योजना

अब, हम अगली परियोजना की योजना बना रहे हैं, और भी जटिल। हम वर्तमान में विभिन्न विचारों पर काम कर रहे हैं, उदाहरण के लिए, चाहे हमें दो स्ट्रैटोस्टैट्स के बीच एक उच्च गति वाले लेजर संचार का आयोजन करना चाहिए ताकि उन्हें पुनरावर्तक के रूप में उपयोग किया जा सके। भविष्य में, हम पहुंच बिंदुओं की संख्या बढ़ाना चाहते हैं और 100-150 किमी के दायरे में 1 एमबीपीएस तक की स्थिर इंटरनेट कनेक्शन गति सुनिश्चित करना चाहते हैं, ताकि अगले लॉन्च में अब इंटरनेट पर ऑनलाइन वीडियो स्थानांतरित करने में कोई समस्या न हो।