Acum cateva zile reprezentanți ai agenției spațiale NASA, într-un interviu pentru Spectrum IEEE, a dezvăluit detalii despre elicopterul de recunoaștere autonom Ingenuity, care a aterizat cu succes pe Marte ca parte a misiunii Mars 2020.
O caracteristică specială a proiectului a fost utilizarea unei plăci de control bazată pe SoC Snapdragon 801 de la Qualcomm, care este utilizat în producția de smartphone-uri. Software-ul Ingenuity se bazează pe nucleul Linux și pe software-ul de zbor open source.
Trebuie remarcat faptul că aceasta este prima utilizare a Linux pe nave spațiale trimise la Martși. În plus, utilizarea software-ului open source și a componentelor hardware disponibile în comerț le permite pasionaților interesați să asambleze singuri drone similare.
Această decizie se datorează faptului că controlul unei drone zburătoare necesită mult mai multă putere de calcul decât controlul unui rover, care este echipat cu cipuri special fabricate cu protecție suplimentară împotriva radiațiilor. De exemplu, menținerea zborului necesită funcționarea în buclă de control la o frecvență de 500 de cicluri pe secundă, precum și analiza imaginii la o frecvență de 30 de cadre pe secundă.
SoC Snapdragon 801 (quad core, 2,26 GHz, 2 GB RAM, 32 GB Flash) este folosit pentru a furniza un mediu de sistem bazat pe Linux, care este responsabil de operațiuni nivel înalt, cum ar fi navigarea vizuală bazată pe analiza imaginii camerei, gestionarea datelor, procesarea comenzilor, generarea de telemetrie și întreținerea canalelor de comunicații fără fir.
procesorul se conectează prin interfața UART la două microcontrolere (Texas Instruments TMS570LC43x MCU, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 KB RAM, 4 MB Flash, UART, SPI, GPIO) care îndeplinesc funcții de control al zborului.
Cele două microcontrolere sunt folosite pentru redundanță în caz de defecțiune și primesc informații identice de la senzori. Doar un microcontroler este activ, iar al doilea este folosit ca rezervă și în caz de defecțiune poate prelua controlul. MicroSemi ProASIC3L FPGA este responsabil pentru transferul datelor de la senzori la microcontrolere și să interacționeze cu actuatoarele care controlează lamele, care, de asemenea, trece la un microcontroler de rezervă în caz de defecțiune.
Al echipei, drona folosește un altimetru laser de la SparkFun Electronics, o companie de hardware open source și unul dintre creatorii definiției Open Source Hardware (OSHW). Printre alte componente tipice, se remarcă girostabilizatorul (IMU) și camerele video folosite la smartphone-uri.
O cameră VGA este folosită pentru a urmări locația, direcția și viteza prin comparații cadru cu cadru. A doua cameră color de 13 megapixeli este folosită pentru a crea imagini ale zonei.
Aducerea Ingenuity pe Marte într-o singură bucată și a decola și ateriza chiar și o singură dată este o victorie sigură pentru NASA, ne spune Tim Canham de la JPL.
Canham a ajutat la dezvoltarea arhitecturii software care rulează Ingenuity. În calitate de lider de operațiuni Ingenuity, el se concentrează acum pe planificarea zborului și coordonarea cu echipa rover Perseverance. Am vorbit cu Canham pentru a înțelege mai bine cum Ingenuity se va baza pe autonomie pentru viitoarele sale zboruri către Marte.
Componentele software de control al zborului au fost dezvoltate la JPL (Jet Propulsion Laboratory) al NASA pentru sateliți Pământeni artificiali mici și ultra-mici (cubsats) și au fost în dezvoltare de câțiva ani ca parte a platformei deschise F Prime (F'), distribuită sub licența Apache 2.0.
F Prime oferă instrumentele pentru dezvoltarea rapidă a sistemelor de control al zborului și aplicații integrate aferente. Software-ul de zbor este împărțit în componente individuale cu interfețe de programare bine definite.
Pe lângă componentele specializate, este oferit un cadru C++ cu implementarea unor caracteristici precum așteptarea mesajelor și multithreading, precum și instrumente de modelare care vă permit să legați componente și să generați automat cod.
În cele din urmă dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre asta, puteți consulta următorul link.