Teman-teman, pada Hari Kosmonautika, server kecil kami berhasil terbang ke stratosfer! Selama penerbangan, server di atas balon stratosfer mendistribusikan Internet, merekam dan mentransmisikan data video dan telemetri ke tanah. Dan kami ingin menceritakan bagaimana semuanya berjalan dan apa kejutannya (yah, bagaimana tanpa mereka?).
Sedikit latar belakang dan tautan bermanfaat, bagi mereka yang melewatkan segalanya:
- Sebuah pos tentang cara mengoordinasikan penerbangan probe ke stratosfer (yang kami temui dalam praktiknya saat peluncuran).
- Seperti yang kami lakukan " bagian besi " dari proyek - untuk para penggemar pornografi, dengan detail dan kode.
- Situs web proyek, di mana dimungkinkan untuk memantau pergerakan probe dan telemetri secara real time.
- Perbandingan sistem komunikasi ruang yang kami gunakan dalam proyek.
- Terjemahan teks dari peluncuran server ke stratosfer.
Karena kami benar-benar ingin meluncurkan Hari Kosmonautika dan menerima izin resmi untuk menggunakan wilayah udara pada hari ini, kami harus beradaptasi dengan cuaca. Dan agar angin tidak mengeluarkan balon stratosfer di luar batas zona yang diizinkan, kami harus membatasi ketinggian kenaikan - alih-alih 30 km kami naik 22,7. Tapi ini sudah stratosfer, dan sekitar dua kali lebih tinggi dari pesawat penumpang terbang hari ini.
Koneksi internet dengan balon stratosfer cukup stabil sepanjang penerbangan. Pesan Anda diterima dan ditampilkan, dan kami mengisi jeda dengan kutipan dari pembicaraan Gagarin dengan Bumi 58 tahun yang lalu :)
Menurut telemetri, itu -60
0 board overboard, dan di dalam kotak bertekanan mencapai -22
0 , tetapi semuanya bekerja secara stabil.
Grafik perubahan suhu di dalam (di sini dan selanjutnya pada skala X, puluhan menit ditunda):
On board dipasang pemancar digital kecepatan tinggi eksperimental lainnya. Ini adalah upaya kami untuk membuat Wi-Fi berkecepatan tinggi, dan sejauh ini kami belum siap untuk mengungkapkan rincian desainnya. Dengan menggunakan pemancar ini, kami ingin menyiarkan video secara online. Memang, meskipun mendung, sinyal video dari GoPro di atas balon stratosfer diterima oleh kami pada jarak hingga 30 km. Tetapi setelah menerima video di PKS kami, tidak mungkin mentransfernya ke Internet di darat ... Sekarang kami akan memberi tahu Anda alasannya.
Kami akan segera menampilkan rekaman video penerbangan dari kamera bawaan, tetapi untuk sekarang Anda dapat menonton rekaman online dari probe
Kejutan utama menunggu kami: kerja modem 4G yang sangat buruk di PKS kami, karena itu tidak mungkin mengirimkan video online. Meskipun probe berhasil menerima dan mengirimkan pesan melalui Internet, mereka diterima oleh server - kami menerima pengakuan layanan darinya dan melihat tampilan mereka di layar melalui siaran video. Kami memiliki kekhawatiran tentang komunikasi dengan satelit dan mentransmisikan sinyal ke Bumi, tetapi tidak ada yang menduga penyergapan sedemikian rupa sehingga Internet 4G seluler akan menjadi tautan yang lemah.
Dan tidak di beberapa tempat terpencil, tetapi tidak jauh dari Pereslavl-Zalessky, di daerah yang, menurut kartu MTS dan MegaFon, juga ditutupi dengan 4G. Di PKS seluler kami, ada router Kroks ap-205m1-4gx2h yang ditipu, di mana dua kartu SIM dimasukkan, dan yang harus meringkas lalu lintas pada mereka sehingga kami dapat sepenuhnya menyiarkan video ke Internet. Kami bahkan memasang antena panel eksternal dengan gain 18 dB. Tetapi sepotong besi ini bekerja dengan menjijikkan. Layanan dukungan Kroks hanya dapat menyarankan kita untuk mengisi firmware terbaru, tetapi ini tidak membantu, dan kecepatan dua kartu SIM 4G ternyata jauh lebih buruk daripada kecepatan satu kartu SIM dalam modem USB biasa. Jadi, jika Anda dapat mengetahui bagian mana dari besi yang lain kali lebih baik mengatur transfer data dengan penjumlahan saluran 4G, tulis di komentar.
Perhitungan lintasan kami ternyata cukup akurat, tidak ada kejutan yang muncul. Kami beruntung, balon stratosfer mendarat di tanah gambut lunak 10 meter dari reservoir dan 70 km dari lokasi peluncuran. Bagan jarak GPS:
Maka kecepatan vertikal balon stratosfer berubah:
Benar, salah satu dari dua layar tidak selamat dari pendaratan (ya, ada dua di antaranya, seperti kamera GoPro; duplikasi adalah cara yang baik untuk meningkatkan keandalan), video menunjukkan bagaimana ia berjalan dalam garis dan dimatikan. Tetapi semua peralatan lainnya mengalami pendaratan tanpa masalah.
Kesimpulan pada percobaan dan kualitas komunikasi Internet.
Skema operasi server adalah sebagai berikut: pada halaman arahan, Anda dapat mengirim pesan teks ke server melalui formulir. Mereka ditransfer melalui protokol HTTP melalui 2 sistem komunikasi satelit independen ke komputer yang ditangguhkan di bawah balon stratosfer, dan yang terakhir mengirimkan data ini kembali ke Bumi, tetapi tidak dengan cara yang sama melalui satelit, tetapi melalui radio. Dengan demikian, kami memahami bahwa server umumnya menerima data, dan dapat mendistribusikan Internet dari stratosfer. Pada halaman pendaratan yang sama, grafik penerbangan balon stratosfer ditampilkan, dan titik penerimaan masing-masing pesan Anda ditandai di atasnya. Artinya, Anda bisa secara real time melacak rute dan ketinggian "server transendental".
Secara total, peserta kami mengirim 166 pesan dari halaman arahan, di mana 125 (75%) berhasil dikirim ke server. Rentang penundaan antara pengiriman dan penerimaan ternyata sangat besar, dari 0 hingga 59 detik (rata-rata penundaan 32 detik).
Kami tidak menemukan korelasi nyata antara tinggi dan tingkat keterlambatan:
Dapat dilihat dari grafik ini bahwa tingkat keterlambatan tidak bergantung pada jarak dari situs peluncuran, yaitu, kami dengan jujur mengirimkan pesan Anda melalui satelit, dan bukan dari tanah:
Kesimpulan utama dari percobaan kami adalah bahwa kami dapat menerima dan mendistribusikan sinyal Internet dari stratostats, dan skema semacam itu berhak untuk ada.
Seingat Anda, kami berjanji untuk membandingkan koneksi antara Iridium dan GlobalStar (kami tidak menerima modem "Messenger" tepat waktu). Stabilitas pekerjaan mereka di garis lintang kami hampir sama. Di atas awan, penerimaan cukup stabil. Sangat disayangkan bahwa perwakilan dari sistem domestik "Gonets" memeriksa sesuatu di sana, menyiapkannya, tetapi tidak dapat memberikan apa pun untuk pengujian.
Rencana masa depan
Sekarang, kami sedang merencanakan proyek berikutnya, bahkan lebih kompleks. Kami saat ini sedang mengerjakan berbagai ide, misalnya, apakah kami harus mengatur komunikasi laser berkecepatan tinggi antara dua stratostat untuk menggunakannya sebagai pengulang. Di masa depan, kami ingin meningkatkan jumlah titik akses dan memastikan kecepatan koneksi internet yang stabil hingga 1 Mbps dalam radius 100-150 km, sehingga pada peluncuran berikutnya tidak akan ada lagi masalah dengan mentransfer video online ke Internet.