NASAの代表者がIngenuityの詳細を発表しました

数日前 NASA宇宙局の代表者、SpectrumIEEEとのインタビューで、Ingenuity自律偵察ヘリコプターについての詳細を明らかにした、火星2020ミッションの一環として火星に着陸することに成功しました。

特集 プロジェクトの Qualcomm Snapdragon 801SoCベースのコントロールボードの使用でした、スマートフォンの製造に使用されます。 Ingenuityソフトウェアは、Linuxカーネルとオープンソースのフライトソフトウェアに基づいています。

これはマートに出荷された宇宙船でのLinuxの最初の使用であることに注意する必要がありますそして。 さらに、オープンソースソフトウェアと市販のハードウェアコンポーネントを使用することで、関心のある愛好家が同様のドローンを自分で組み立てることができます。

この決定は、飛行ドローンを制御するには、追加の放射線防護を備えた特別に作られたチップを備えたローバーを制御するよりもはるかに多くの計算能力が必要であるという事実によるものです。 たとえば、飛行を維持するには、毎秒500サイクルの速度で制御ループを操作し、毎秒30フレームの速度で画像を分析する必要があります。

Snapdragon 801 SoC (クアッドコア2,26GHz、2GB RAM、32GBフラッシュ) 運用を担当する基本的なLinuxベースのシステム環境を提供するために使用されます カメラ画像の分析に基づくビジュアルナビゲーション、データ管理、コマンド処理、テレメトリ生成、ワイヤレス通信チャネルの保守などの高レベルの。

プロセッサー UARTインターフェースを介してXNUMXつのマイクロコントローラーに接続します (MCU Texas Instruments TMS570LC43x、ARM Cortex-R5F、300 MHz、512 KB RAM、4 MBフラッシュ、UART、SPI、GPIO)は、飛行制御機能を実行します。

XNUMXつのマイクロコントローラーは、障害が発生した場合の冗長性のために使用されます センサーから同じ情報を受け取ります。 XNUMXつのマイクロコントローラーのみがアクティブで、XNUMXつ目はスペアとして使用され、障害が発生した場合に制御できます。 FPGA MicroSemi ProASIC3Lは、センサーからマイクロコントローラーへのデータ転送を担当します ブレードを制御するアクチュエーターと相互作用し、障害が発生した場合は交換用のマイクロコントローラーに切り替えます。

チームの、 ドローンはSparkFunElectronicsレーザー高度計を使用しています、オープンソースハードウェア会社であり、オープンソースハードウェア(OSHW)の定義の作成者のXNUMX人。 他の典型的なコンポーネントの中で、スマートフォンで使用されるジャイロスタビライザー(IMU)とビデオカメラが際立っています。

VGAカメラは、場所、方向、速度を追跡するために使用されます フレームごとの比較を通じて。 13番目のXNUMXメガピクセルのカラーカメラは、その領域の画像を作成するために使用されます。

JPLのティム・キャナム氏は、火星に創意工夫を一気にもたらし、それを一度でも持ち上げて着陸させることは、NASAにとって確実な勝利だと述べています。

Canhamは、Ingenuityを実行するソフトウェアアーキテクチャの開発を支援しました。 Ingenuityの運用リーダーとして、彼は現在、飛行計画とPerseveranceローバーチームとの調整に注力しています。 Ingenuityが火星への次のフライトで自律性にどのように依存するかをよりよく理解するためにCanhamに話を聞きました。

飛行制御ソフトウェアコンポーネントは、NASAのJPL(ジェット推進研究所)で小型および超小型の人工衛星(cubsats)用に開発され、オープンプラットフォームF Prime(F´)の一部として数年間開発され、 Apache2.0ライセンス。

F Primeは、飛行制御システムを迅速に開発するためのツールを提供します および関連する組み込みアプリケーション。 フライトソフトウェアは、明確に定義されたプログラミングインターフェイスを備えた個々のコンポーネントに分割されています。

特殊なコンポーネントに加えて、C ++フレームワークには、メッセージキューやマルチスレッドなどの機能の実装、およびコンポーネントをリンクしてコードを自動的に生成できるモデリングツールが用意されています。

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