Prieš kelias dienas NASA kosmoso agentūros atstovai, interviu „Spectrum IEEE“, atskleidė išsamią informaciją apie „Ingenuity“ autonominį žvalgybos sraigtasparnį, sėkmingai vykusiai į Marsą kaip misijos „Mars 2020“ dalį.
Ypatinga savybė projekto buvo naudojama „Qualcomm Snapdragon 801 SoC“ pagrindu veikianti valdymo plokštė, kuris naudojamas išmaniųjų telefonų gamyboje. Išradingumo programinė įranga yra pagrįsta „Linux“ branduoliu ir atvirojo kodo skrydžio programine įranga.
Reikėtų pažymėti, kad tai yra pirmasis „Linux“ naudojimas erdvėlaiviuose, gabenamuose į Martąir. Be to, naudojant atviro kodo programinę įrangą ir komercinius aparatūros komponentus, susidomėję entuziastai gali patys surinkti panašius dronus.
Šis sprendimas yra dėl to, kad valdant skraidantį droną reikia daug daugiau skaičiavimo galios nei valdant roverį, kuriame yra specialiai pagaminti lustai su papildoma radiacijos apsauga. Pavyzdžiui, norint išlaikyti skrydį, reikia valdyti valdymo ciklą 500 ciklų per sekundę greičiu, taip pat vaizdą analizuoti 30 kadrų per sekundę greičiu.
„Snapdragon 801 SoC“ (Keturių branduolių 2,26 GHz, 2 GB RAM, 32 GB „Flash“) naudojama pagrindinei „Linux“ pagrįstai sistemos aplinkai, atsakingai už operacijas, sukurti aukšto lygio, pavyzdžiui, vaizdo navigacija, pagrįsta kameros vaizdų analize, duomenų valdymas, komandų apdorojimas, telemetrijos generavimas ir belaidžio ryšio kanalų priežiūra.
Procesorius per UART sąsają jungiasi prie dviejų mikrovaldiklių („MCU Texas Instruments TMS570LC43x“, „ARM Cortex-R5F“, 300 MHz, 512 KB RAM, 4 MB „Flash“, UART, SPI, GPIO), atliekančios skrydžio valdymo funkcijas.
Du mikrovaldikliai naudojami pertekliams sugedus ir jie gauna identišką informaciją iš jutiklių. Aktyvus yra tik vienas mikrovaldiklis, o antrasis naudojamas kaip atsarginis ir sugedus gali valdyti. „FPGA MicroSemi ProASIC3L“ yra atsakinga už duomenų perdavimą iš jutiklių į mikrovaldiklius ir sąveikauti su ašmenimis valdančiomis pavaromis, kurios gedimo atveju taip pat persijungia į pakaitinį mikrovaldiklį.
Iš komandos drone naudojamas lazerinis altimetras „SparkFun Electronics“, atvirojo kodo aparatūros įmonė ir viena iš atvirojo kodo aparatūros (OSHW) apibrėžimo kūrėjų. Tarp kitų tipiškų komponentų išsiskiria išmaniuosiuose telefonuose naudojami žirostabilizatoriai (IMU) ir vaizdo kameros.
Vietai, krypčiai ir greičiui stebėti naudojama VGA kamera per palyginimus kadre po kadro. Antroji 13 megapikselių spalvota kamera naudojama srities vaizdams kurti.
Nešioti sumanumą į Marsą viename gabale ir net kartą pakilti bei nusileisti yra neabejotina NASA pergalė, sako JPL narys Timas Canhamas.
„Canham“ padėjo sukurti programinės įrangos architektūrą, kuri valdo išradingumą. Būdamas „Ingenuity“ operacijų vadovu, jis daugiausiai dėmesio skiria skrydžio planavimui ir koordinavimui su „Perseverance“ roverio komanda. Kalbėjomės su „Canham“, kad geriau suprastume, kaip „Sugudrinimas“ pasikliaus autonomija, kai skris į Marsą.
Skrydžio valdymo programinės įrangos komponentai buvo sukurti NASA JPL (reaktyvinių variklių laboratorijoje) mažiems ir itin mažiems dirbtiniams žemės palydovams (kubatams) ir buvo kelerius metus kuriami kaip atviros platformos „F Prime“ (F´) dalis, platinama pagal „Apache 2.0“ licencija.
„F Prime“ suteikia įrankius greitam skrydžių valdymo sistemų vystymui ir susijusios įterptosios programos. Skrydžio programinė įranga yra padalinta į atskirus komponentus su aiškiai apibrėžtomis programavimo sąsajomis.
Be specializuotų komponentų, pateikiama C ++ sistema, įgyvendinanti tokias funkcijas kaip pranešimų eilės nustatymas ir daugialypis gijimas, taip pat modeliavimo įrankiai, leidžiantys susieti komponentus ir automatiškai sugeneruoti kodą.
Pagaliau jei norite sužinoti daugiau apie tai, galite pasikonsultuoti šią nuorodą.