Прадстаўнікі касмічнага агенцтва NASA у інтэрв'ю выданню Spectrum IEEE раскрылі падрабязнасці аб начынні аўтаномнага верталёта-разведчыка Ingenuity, учора паспяхова прызямліўся на Марс у складзе місіі Марс-2020. Асаблівасцю праекта стала выкарыстанне кіруючай платы на базе SoC Snapdragon 801 ад кампаніі Qualcomm, які прымяняецца пры вытворчасці смартфонаў. Праграмнае начынне Ingenuity заснавана на ядры Linux і адкрытым палётным ПЗ. Адзначаецца, што гэтае першае выкарыстанне Linux у апаратах, адпраўленых на Марс. Больш таго, выкарыстанне адчыненага ПА і даступных у шырокім продажы апаратных элементаў дае магчымасць зацікаўленым энтузіястам збіраць аналагічныя робата са сваёй нагі самастойна.
Падобнае рашэнне абумоўленае тым, што для кіравання лятаючым дронам патрабуецца значна больш вылічальнай магутнасці, чым для кіравання марсаходам, які абсталяваны адмыслова вырабленымі чыпамі з дадатковай абаронай ад радыяцыі. Напрыклад, для падтрымання палёту патрабуецца праца контуру кіравання з частатой 500 цыклаў у секунду, а таксама аналіз малюнкаў з частатой 30 кадраў у секунду.
SoC Snapdragon 801 (чатыры ядры, 2.26 GHz, 2 ГБ АЗП, 32 ГБ Flash) ужываецца для забеспячэння працы базавага сістэмнага асяроддзя на аснове Linux, на якое ўскладзена выкананне высокаўзроўневых аперацый, такіх як візуальная рух на аснове аналізу малюнкаў з камеры, кіраванне дадзенымі, апрацоўка каманд, фармаванне тэлеметрыі і падтрыманне канала бесправадной сувязі.
Працэсар злучаны з выкарыстаннем інтэрфейсу UART да двух мікракантролераў (MCU Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 КБ АЗП, 4 МБ Flash, UART, SPI, GPIO), якія выконваюць функцыі кіравання палётам. Два мікракантролера выкарыстоўваюцца для рэзервавання на выпадак збою і атрымліваюць ідэнтычную інфармацыю ад датчыкаў. Актыўны толькі адзін мікракантролер, а другі выкарыстоўваецца як запасны і ў выпадку збою здольны ўзяць кіраванне на сябе. За перадачу дадзеных ад датчыкаў да мікракантролераў і за ўзаемадзеянне з актуатарамі, якія кіруюць лопасцямі, адказвае FPGA MicroSemi ProASIC3L, які таксама выконвае пераключэнне на запасны мікракантролер у выпадку збою.
З абсталявання ў робат задзейнічаны лазерны вышынямер ад кампаніі SparkFun Electronics, якая займаецца вытворчасцю адкрытага апаратнага забеспячэння і якая з'яўляецца адным са стваральнікаў вызначэння адкрытага апаратнага забеспячэння (OSHW, Open-source hardware). З іншых тыпавых кампанентаў адзначаюцца выкарыстоўваныя ў смартфонах гірастабілізатар (IMU) і відэакамеры. Адна VGA-камера задзейнічана для адсочвання месцазнаходжання, кірункі і хуткасці праз пакадравае параўнанне. Другая 13-мегапіксэльная каляровая камера прыменена для стварэння здымкаў мясцовасці.
Кіруючыя палётам праграмныя кампаненты распрацаваны ў лабараторыі NASA JPL (Jet Propulsion Laboratory) для малых і звышмалых штучных спадарожнікаў Зямлі (кубсатаў) і ўжо некалькі гадоў развіваюцца ў складзе адкрытай платформы F Prime (F'), якая распаўсюджваецца пад ліцэнзіяй Apache 2.0.
F Prime дае сродкі для хуткай распрацоўкі сістэм кіравання палётам і спадарожных убудаваных прыкладанняў. Палётнае ПА падзелена на асобныя кампаненты з добра вызначанымі праграмнымі інтэрфейсамі. Апроч спецыялізаваных кампанентаў прапануецца З++ фрэймворк з рэалізацыяй такіх магчымасцяў, як апрацоўка чэргаў паведамленняў і арганізацыя шматструменнасці, а таксама прылады для мадэлявання, якія дазваляюць звязваць кампаненты і аўтаматычна генераваць код.
Крыніца: opennet.ru