宇宙データセンター。 実験の要約

宇宙飛行士の日、私たちの小さなサーバーは成層圏に無事に飛びました。 飛行中、成層圏気球に搭載されたサーバーはインターネットを配信し、ビデオおよびテレメトリデータを撮影して地上に送信しました。 そして、私たちはすべてがどうなったのか、そして何が驚きだったのかを伝えたいと思っています(まあ、それなしでどうですか?)。







すべてを逃した人のための小さな背景と便利なリンク:



  1. 成層圏へのプローブの飛行を調整する方法に関する投稿(実際に打ち上げ時に遭遇しました)。
  2. 私たちがプロジェクトの「 鉄の部分 」をしたように-オタクポルノのファンのために、詳細とコードで。
  3. プロジェクトのウェブサイトでは、プローブの動きと遠隔測定をリアルタイムで監視できました。
  4. プロジェクトで使用した宇宙通信システムの比較
  5. サーバーのテキスト変換が成層圏に起動します。


本当に宇宙飛行の日に打ち上げたいと思っていて、その日に空域を使用するための公式の許可を受けたため、天気に適応する必要がありました。 そして、風が許可ゾーンの境界を越えて成層圏の気球を取り出さないように、上昇の高さを制限する必要がありました-30 kmの代わりに22.7を登りました。 しかし、これはすでに成層圏であり、今日の旅客機の約2倍の高さです。



成層圏気球とのインターネット接続は、飛行中ずっと安定していた。 あなたのメッセージを受信して​​表示し、58年前の地球とのガガーリンの会談からの引用で一時停止を埋めました:)







テレメトリによると、それは-60 0オーバーボードであり、加圧ボックス内では-22 0に達しましたが、すべてが安定して機能しました。



内部の温度変化のグラフ(こことさらにXスケールでは、数十分が延期されます):







船上には、別の実験用デジタル高速送信機が設置されました。 これは高速Wi-Fiを作成する試みであり、これまでのところ、その設計の詳細を公開する準備はできていません。 このトランスミッタを使用して、ビデオをオンラインで放送したいと考えました。 実際、曇りにもかかわらず、成層圏気球に搭載されたGoProからのビデオ信号は、最大30 kmの距離で受信されました。 しかし、MCCでビデオを受け入れたため、地上でインターネットに転送することはできませんでした...では、その理由を説明します。



機内カメラからのフライトのビデオ録画をすぐに表示しますが、今のところ、プローブからオンライン録画を見ることができます





主な驚きは私たちを待っていました。MCCの4Gモデムの非常に悪い仕事です。そのため、ビデオをオンラインで送信することができませんでした。 プローブはインターネット経由でメッセージを正常に送受信しましたが、サーバーによって受信されました。サーバーからサービス確認を受信し、ビデオブロードキャストで画面に表示されました。 衛星との通信や地球への信号の送信について懸念がありましたが、モバイル4Gインターネットが弱いリンクになるような待ち伏せを予想した人はいませんでした。







そして、MTSとMegaFonのカードによると、4Gで十分に覆われている地域では、遠隔地ではなく、ペレスラヴリ・ザレスキーからそれほど遠くない場所にあります。 モバイルMCCには、2つのSIMカードが挿入されたKroks ap-205m1-4gx2hルーターがあり、ビデオをインターネットに完全にブロードキャストできるように、それらのトラフィックを要約する必要がありました。 ゲインが18 dBの外部パネルアンテナも設置しました。 しかし、この鉄片はうんざりしていました。 Kroksサポートサービスは、最新のファームウェアを入力するようアドバイスすることしかできませんでしたが、これは役に立たず、2枚の4G SIMカードの速度は、通常のUSBモデムの1枚のSIMカードの速度よりもはるかに悪いことがわかりました。 そのため、次回4Gチャンネルの合計を使用してデータ転送を整理した方が良い鉄の部分がわかる場合は、コメントに書き込みます。







軌道計算は非常に正確で、驚きはありませんでした。 幸運なことに、成層圏の気球は貯水池から10メートル、発射地点から70 kmの柔らかい泥炭土壌に着陸しました。 GPS距離チャート:







そして、成層圏気球の垂直速度が変化しました。







確かに、2つのランディングディスプレイの1つは存続しませんでした(はい、GoProカメラのように2つありました;複製は信頼性を高める良い方法です)、ビデオはストライプでどのように消えたのかを示しています。 しかし、残りの機器はすべて問題なく着陸しました。







実験とインターネット通信の品質に関する結論。



サーバー操作スキームは次のとおりです。ランディングページで、フォームを介してサーバーにテキストメッセージを送信できます。 HTTPプロトコルを使用して、2つの独立した衛星通信システムを介して成層圏気球の下に吊り下げられたコンピューターに送信され、後者はこのデータを衛星に送信しましたが、衛星経由ではなく無線経由で送信しました。 したがって、サーバーは一般にデータを受信し、成層圏からインターネットを配信できることを理解しました。 同じ着陸時に、成層圏気球の飛行チャートが表示され、各メッセージの受信ポイントがその上にマークされました。 つまり、ルートと「超越サーバー」の高さをリアルタイムで追跡できます。







合計で、参加者はランディングページから166件のメッセージを送信し、そのうち125件(75%)がサーバーに正常に配信されました。 送信と受信の間の遅延範囲は非常に大きく、0〜59秒(平均遅延32秒)でした。



高さと遅延レベルの間に顕著な相関関係は見つかりませんでした。







このグラフから、遅延のレベルは打ち上げサイトからの距離に依存していなかったことがわかります。つまり、地上からではなく衛星経由でメッセージを正直に送信しました。







私たちの実験からの主な結論は、stratatostatsからインターネット信号を受信および配信でき、そのようなスキームが存在する権利を持っているということです。



ご存知のように、イリジウムとGlobalStarの接続を比較することを約束しました(「メッセンジャー」モデムを予定通りに受け取りませんでした)。 私たちの緯度における彼らの仕事の安定性はほとんど同じでした。 雲の上では、受信はかなり安定しています。 国内システム「Gonets」の代表者がそこで何かをチェックし、それを準備したが、テストのために何も提供できなかったことは残念です。



今後の計画



現在、さらに複雑な次のプロジェクトを計画しています。 現在、さまざまなアイデアに取り組んでいます。たとえば、2つのストラトスタット間の高速レーザー通信を整理してリピーターとして使用するかどうかなどです。 将来的には、アクセスポイントの数を増やし、半径100-150 kmで最大1 Mbpsの安定したインターネット接続速度を確保することで、次回の起動時にオンラインビデオをインターネットに転送する際に問題が発生しないようにします。



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