Beberapa hari yang lalu perwakilan dari badan antariksa NASA, dalam sebuah wawancara dengan Spectrum IEEE, mengungkapkan rincian tentang helikopter pengintai otonom Ingenuity, yang berhasil mendarat di Mars sebagai bagian dari misi Mars 2020.
Fitur khusus dari proyek tersebut adalah penggunaan papan kontrol berbasis Qualcomm Snapdragon 801 SoC, yang digunakan dalam produksi ponsel cerdas. Perangkat lunak ingenuity didasarkan pada kernel Linux dan perangkat lunak penerbangan open source.
Perlu dicatat bahwa ini adalah penggunaan pertama Linux pada pesawat luar angkasa yang dikirim ke Martdan. Selain itu, penggunaan perangkat lunak open source dan komponen perangkat keras yang tersedia secara komersial memungkinkan peminat yang tertarik untuk merakit drone serupa sendiri.
Keputusan ini disebabkan fakta bahwa mengendalikan drone terbang membutuhkan daya komputasi yang jauh lebih besar daripada mengendalikan penjelajah, yang dilengkapi dengan chip yang dibuat khusus dengan perlindungan radiasi tambahan. Misalnya, mempertahankan penerbangan memerlukan pengoperasian loop kontrol dengan kecepatan 500 siklus per detik, serta analisis gambar dengan kecepatan 30 bingkai per detik.
Snapdragon 801 SoC (Quad Core, 2,26GHz, RAM 2GB, Flash 32GB) digunakan untuk menyediakan lingkungan sistem berbasis Linux, yang bertanggung jawab untuk pengoperasian tingkat tinggi seperti navigasi visual berdasarkan analisis gambar kamera, manajemen data, pemrosesan perintah, pembuatan telemetri dan pemeliharaan saluran komunikasi nirkabel.
Prosesor terhubung melalui antarmuka UART ke dua mikrokontroler (MCU Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, RAM 512 KB, Flash 4 MB, UART, SPI, GPIO) yang menjalankan fungsi kontrol penerbangan.
Kedua mikrokontroler digunakan untuk redundansi jika terjadi kegagalan dan menerima informasi yang identik dari sensor. Hanya satu mikrokontroler yang aktif, dan yang kedua digunakan sebagai cadangan dan jika terjadi kegagalan, mikrokontroler dapat mengambil kendali. FPGA MicroSemi ProASIC3L bertanggung jawab untuk mentransfer data dari sensor ke mikrokontroler dan berinteraksi dengan aktuator yang mengontrol bilah, yang juga beralih ke mikrokontroler pengganti jika terjadi kegagalan.
Dari tim, drone menggunakan altimeter laser SparkFun Electronics, sebuah perusahaan perangkat keras open source dan salah satu pencipta definisi perangkat keras open source (OSHW). Di antara komponen tipikal lainnya, gyrostabilizer (IMU) dan kamera video yang digunakan di smartphone menonjol.
Kamera VGA digunakan untuk melacak lokasi, arah dan kecepatan melalui perbandingan bingkai-demi-bingkai. Kamera warna 13 megapiksel kedua digunakan untuk membuat gambar area.
Membawa Ingenuity ke Mars dalam keadaan utuh dan membuatnya lepas landas dan mendarat bahkan sekali adalah kemenangan pasti bagi NASA, kata Tim Canham dari JPL.
Canham membantu mengembangkan arsitektur perangkat lunak yang menjalankan Ingenuity. Sebagai Pemimpin Operasi Ingenuity, dia sekarang fokus pada perencanaan penerbangan dan koordinasi dengan tim penjelajah Perseverance. Kami berbicara dengan Canham untuk lebih memahami bagaimana Ingenuity akan bergantung pada otonomi untuk penerbangan mendatang ke Mars.
Komponen perangkat lunak kontrol penerbangan dikembangkan di NASA JPL (Jet Propulsion Laboratory) untuk satelit terestrial buatan kecil dan ultra-kecil (cubsats) dan telah dikembangkan selama beberapa tahun sebagai bagian dari platform terbuka F Prime (F´), didistribusikan di bawah Lisensi Apache 2.0.
F Prime menyediakan alat untuk pengembangan cepat sistem kontrol penerbangan dan aplikasi terkait terkait. Perangkat lunak penerbangan dibagi menjadi beberapa komponen dengan antarmuka pemrograman yang terdefinisi dengan baik.
Selain komponen khusus, kerangka kerja C ++ dilengkapi dengan implementasi fitur seperti antrian pesan dan multi-threading, serta alat pemodelan yang memungkinkan Anda menautkan komponen dan menghasilkan kode secara otomatis.
Akhirnya jika Anda tertarik untuk mengetahui lebih banyak tentang itu, Anda bisa berkonsultasi link berikut.