Prije nekoliko dana predstavnici NASA-ine svemirske agencije, u intervjuu za Spectrum IEEE, otkrio je detalje o autonomnom izvidničkom helikopteru Ingenuity, koji je uspješno sletio na Mars u sklopu misije Mars 2020.
Posebnost projekta bila je uporaba kontrolne ploče zasnovane na Qualcomm Snapdragon 801 SoC, koji se koristi u proizvodnji pametnih telefona. Softver za domišljatost temelji se na Linux jezgri i softveru za letove s otvorenim kodom.
Treba napomenuti da je ovo prva upotreba Linuxa na svemirskim letjelicama isporučenim u Marti. Uz to, upotreba softvera otvorenog koda i komercijalno dostupnih hardverskih komponenata omogućuje zainteresiranim entuzijastima da samostalno sastave slične dronove.
Ova je odluka nastala zbog činjenice da upravljanje letećim bespilotnim letjelicom zahtijeva mnogo veću računarsku snagu od upravljanja roverom koji je opremljen posebno izrađenim čipovima s dodatnom zaštitom od zračenja. Na primjer, održavanje leta zahtijeva rad kontrolne petlje brzinom od 500 ciklusa u sekundi, kao i analizu slike brzinom od 30 sličica u sekundi.
Snapdragon 801 SoC (Četverojezgreni 2,26 GHz, 2 GB RAM-a, 32 GB Flash) koristi se za pružanje osnovnog sistemskog okruženja zasnovanog na Linuxu, koje je odgovorno za rad visoke razine, poput vizualne navigacije na temelju analize slika kamere, upravljanja podacima, obrade naredbi, generiranja telemetrije i održavanja bežičnih komunikacijskih kanala.
procesor povezuje se putem UART sučelja s dva mikrokontrolera (MCU Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 KB RAM-a, 4 MB Flash-a, UART, SPI, GPIO) koji izvršavaju funkcije kontrole leta.
Dva mikrokontrolera koriste se za redundanciju u slučaju kvara i primaju identične informacije od senzora. Samo je jedan mikrokontroler aktivan, a drugi se koristi kao rezervni i u slučaju kvara može preuzeti kontrolu. FPGA MicroSemi ProASIC3L odgovoran je za prijenos podataka sa senzora na mikrokontrolere te za interakciju s pokretačima koji kontroliraju lopatice, koji se u slučaju kvara također prebacuje na zamjenski mikrokontroler.
Od tima, dron koristi laserski visinomjer SparkFun Electronics, tvrtka za otvoreni izvor hardvera i jedan od tvoraca definicije hardvera otvorenog koda (OSHW). Među ostalim tipičnim komponentama ističu se žirostabilizator (IMU) i video kamere koje se koriste u pametnim telefonima.
VGA kamera koristi se za praćenje mjesta, smjera i brzine kroz usporedbu po kadar. Druga kamera u boji od 13 megapiksela koristi se za stvaranje slika tog područja.
Donijeti domišljatost na Mars u jednom komadu i čak jednom ga podići i sletjeti sigurna je pobjeda NASA-e, kaže Tim Canham iz JPL-a.
Canham je pomogao u razvoju softverske arhitekture koja pokreće Ingenuity. Kao vođa operacija Ingenuityja, sada se usredotočuje na planiranje leta i koordinaciju s timom rovera Perseverance. Razgovarali smo s Canhamom kako bismo bolje razumjeli kako će se domišljatost oslanjati na autonomiju za svoje sljedeće letove do Marsa.
Komponente softvera za kontrolu leta razvijene su u NASA-inom JPL (Laboratoriju za mlazni pogon) za male i ultra male umjetne zemaljske satelite (kubat) i razvijane su nekoliko godina kao dio otvorene platforme F Prime (F´), distribuirane pod Licenca Apache 2.0.
F Prime pruža alate za brzi razvoj sustava kontrole leta i srodne ugrađene aplikacije. Letni softver podijeljen je na pojedinačne komponente s dobro definiranim programskim sučeljima.
Pored specijaliziranih komponenti, C ++ okvir ima i implementaciju značajki kao što su čekanje poruka i višestruko obrađivanje niti, kao i alati za modeliranje koji omogućuju povezivanje komponenata i automatsko generiranje koda.
Konačno ako vas zanima više o tome, možete se posavjetovati sljedeći link.