Paar päeva tagasi NASA kosmoseagentuuri esindajad, intervjuus Spectrum IEEE-le, paljastas üksikasjad autonoomse luurekopteri Ingenuity kohta, mis õnnestus Marsil missiooni Mars 2020 raames edukalt maanduda.
Eripäraks projekti oli Qualcomm Snapdragon 801 SoC-põhise juhtpaneeli kasutamine, mida kasutatakse nutitelefonide tootmisel. Leidlikkustarkvara põhineb Linuxi kernelil ja avatud lähtekoodiga lennutarkvaral.
Tuleb märkida, et see on esimene Linuxi kasutamine kosmoseaparaatidele, mis Martile saadetakseja. Lisaks võimaldab avatud lähtekoodiga tarkvara ja kaubanduslikult saadaval olevate riistvarakomponentide kasutamine huvitatud harrastajatel sarnaseid droone iseseisvalt kokku panna.
See otsus tuleneb asjaolust, et lendava drooni juhtimine nõuab palju suuremat arvutusvõimsust kui spetsiaalselt valmistatud kiibidega varustatud täiendava kiirguskaitsega roveri juhtimine. Näiteks lennu säilitamiseks on vaja juhtkontuuri tööd kiirusega 500 tsüklit sekundis, samuti pildianalüüsi kiirusega 30 kaadrit sekundis.
Snapdragon 801 SoC (Neljatuumaline, 2,26 GHz, 2 GB RAM, 32 GB välklamp) kasutatakse põhilise Linuxipõhise süsteemikeskkonna loomiseks, mis vastutab toimingute eest kõrgel tasemel, näiteks visuaalne navigeerimine, mis põhineb kaamerapiltide analüüsil, andmehaldus, käskude töötlemine, telemeetria genereerimine ja traadita sidekanalite hooldus.
Protsessor ühendub UART-liidese kaudu kahe mikrokontrolleriga (MCU Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 KB RAM, 4 MB Flash, UART, SPI, GPIO), mis täidavad lennujuhtimise funktsioone.
Kahte mikrokontrollerit kasutatakse rikke korral koondamiseks ja saada anduritelt identset teavet. Ainult üks mikrokontroller on aktiivne ja teist kasutatakse varuna ning rikke korral võib see juhtimise üle võtta. FPGA MicroSemi ProASIC3L vastutab anduritelt andmete edastamise eest mikrokontrolleritele ja suhelda labasid juhtivate täiturmehhanismidega, mis rikete korral lülituvad ka asendusmikrokontrollerile.
Meeskonnast droon kasutab laserkõrgusemõõtjat SparkFun Electronics, avatud lähtekoodiga riistvaraettevõte ja üks avatud lähtekoodiga riistvara (OSHW) definitsiooni loojatest. Muudest tüüpilistest komponentidest eristuvad nutitelefonides kasutatavad gürostaabilisaator (IMU) ja videokaamerad.
Asukoha, suuna ja kiiruse jälgimiseks kasutatakse VGA kaamerat kaaderhaaval võrdluste kaudu. Teist 13-megapikslist värvikaamerat kasutatakse piirkonna kujutiste loomiseks.
Narkuse toomine Marsi ühes tükis ja selle kasvõi korra tõusmine ja maandumine on NASA kindel võit, ütleb meile JPL-i Tim Canham.
Canham aitas arendada tarkvaraarhitektuuri, mis juhib leidlikkust. Ingenuity operatsioonijuhina keskendub ta nüüd lendude planeerimisele ja koordineerimisele reversi meeskonnaga Perseverance. Rääkisime Canhamiga, et paremini mõista, kuidas lootlikkus oma järgmistel Marsile lendamisel tugineb autonoomiale.
Lennujuhtimistarkvara komponendid töötati välja NASA JPL-is (Jet Propulsion Laboratory) väikestele ja üliväikestele maapealsetele kunstlikele satelliitidele (kassipojadele) ning neid on mitu aastat arendatud avatud platvormi F Prime (F´) osana, mida levitatakse Apache 2.0 litsents.
F Prime pakub tööriistu lennujuhtimissüsteemide kiireks arendamiseks ja seotud manustatud rakendused. Lennutarkvara on jagatud täpselt määratletud programmeerimisliidestega üksikuteks komponentideks.
Lisaks spetsiaalsetele komponentidele on C ++ raamistik varustatud selliste funktsioonide rakendamisega nagu sõnumite järjekord ja mitmikeermeline lugemine, samuti modelleerimisvahendid, mis võimaldavad teil komponente linkida ja automaatselt koodi genereerida.
Lõpuks kui olete huvitatud sellest rohkem teada saama, saate nõu pidada järgmine link.