Pirms dažām dienām NASA kosmosa aģentūras pārstāvji, intervijā Spectrum IEEE, atklāja informāciju par atjautības autonomo izlūkošanas helikopteru, kas veiksmīgi piezemējās uz Marsa misijas Mars 2020 ietvaros.
Īpaša iezīme projekta tika izmantots Qualcomm Snapdragon 801 SoC vadības panelis, kas tiek izmantots viedtālruņu ražošanā. Atjautības programmatūras pamatā ir Linux kodols un atvērtā koda lidojuma programmatūra.
Jāatzīmē, ka šī ir pirmā Linux izmantošana kosmosa kuģos, kas nosūtīti uz Martuun. Turklāt, izmantojot atvērtā koda programmatūru un komerciāli pieejamus aparatūras komponentus, ieinteresētie entuziasti ļauj patstāvīgi salikt līdzīgus dronus.
Šis lēmums ir saistīts ar faktu, ka lidojošā bezpilota lidaparāta vadībai ir nepieciešama daudz lielāka skaitļošanas jauda nekā vadot roveru, kurš ir aprīkots ar speciāli izgatavotām mikroshēmām ar papildu aizsardzību pret radiāciju. Piemēram, lidojuma uzturēšanai nepieciešama vadības cilpas darbība ar ātrumu 500 cikli sekundē, kā arī attēlu analīze ar ātrumu 30 kadri sekundē.
Snapdragon 801 SoC (Četrkodolu, 2,26 GHz, 2 GB RAM, 32 GB zibspuldze) tiek izmantots, lai nodrošinātu pamata Linux sistēmu sistēmu, kas ir atbildīga par operācijām augsta līmeņa, piemēram, vizuālā navigācija, kuras pamatā ir kameras attēlu analīze, datu pārvaldība, komandu apstrāde, telemetrijas ģenerēšana un bezvadu sakaru kanālu uzturēšana.
Procesors caur UART saskarni savienojas ar diviem mikrokontrolleriem (MCU Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 KB RAM, 4 MB Flash, UART, SPI, GPIO), kas veic lidojuma vadības funkcijas.
Abi mikrokontrolleri tiek izmantoti atlaišanai neveiksmes gadījumā un no sensoriem saņem identisku informāciju. Aktīvs ir tikai viens mikrokontrolleris, un otro izmanto kā rezerves daļu, un neveiksmes gadījumā tas var pārņemt kontroli. FPGA MicroSemi ProASIC3L ir atbildīgs par datu pārsūtīšanu no sensoriem uz mikrokontrolleriem un mijiedarbība ar izpildmehānismiem, kas kontrolē asmeņus, kas kļūmes gadījumā arī pārslēdzas uz rezerves mikrokontrolleru.
No komandas bezpilota lidaparāts izmanto SparkFun Electronics lāzera altimetru, atvērtā koda aparatūras uzņēmums un viens no atvērtā koda aparatūras (OSHW) definīcijas veidotājiem. Starp citiem tipiskiem komponentiem izceļas viedtālruņos izmantotais žirostabilizators (IMU) un videokameras.
VGA kamera tiek izmantota, lai izsekotu atrašanās vietu, virzienu un ātrumu izmantojot kadru pa kadriem salīdzinājumus. Otro 13 megapikseļu krāsu kameru izmanto, lai izveidotu apgabala attēlus.
Nodrošināt atjautību uz Marsu vienā gabalā un pat vienu reizi pacelties un nolaisties ir noteikta NASA uzvara, stāsta mums JPL pārstāvis Tims Kanhems.
Canham palīdzēja izstrādāt programmatūras arhitektūru, kas darbojas ar atjautību. Kā Atrautības operāciju vadītājs viņš tagad ir koncentrējies uz lidojuma plānošanu un koordināciju ar reveratora komandu Perseverance. Mēs runājām ar Kanhamu, lai labāk saprastu, kā atjautība paļausies uz autonomiju gaidāmajos lidojumos uz Marsu.
Lidojuma vadības programmatūras komponenti tika izstrādāti NASA JPL (Jet Propulsion Laboratory) maziem un īpaši maziem mākslīgiem zemes satelītiem (kucēniem) un jau vairākus gadus ir izstrādāti kā daļa no atvērtās platformas F Prime (F´), kas izplatīta zem Apache 2.0 licence.
F Prime nodrošina instrumentus lidojuma vadības sistēmu ātrai attīstībai un saistītās iegultās lietojumprogrammas. Lidojuma programmatūra ir sadalīta atsevišķos komponentos ar skaidri definētām programmēšanas saskarnēm.
Papildus specializētajiem komponentiem tiek nodrošināta C ++ sistēma, kurā tiek ieviestas tādas funkcijas kā ziņojumu rindošana un vairāku pavedienu izveidošana, kā arī modelēšanas rīki, kas ļauj saistīt komponentus un automātiski ģenerēt kodu.
Beidzot ja jūs interesē uzzināt vairāk par to, varat konsultēties šo saiti.