Representantes da axencia espacial da NASA, nunha entrevista con Spectrum IEEE, revelaron detalles sobre os elementos internos do helicóptero de recoñecemento autónomo Ingenuity, que aterrou con éxito onte en Marte como parte da misión Mars 2020. Unha característica especial do proxecto foi o uso dunha placa de control baseada no SoC Snapdragon 801 de Qualcomm, que se usa na produción de teléfonos intelixentes. O software de Ingenuity está baseado no núcleo Linux e no software de voo de código aberto. Nótase que este é o primeiro uso de Linux en dispositivos enviados a Marte. Ademais, o uso de software de código aberto e compoñentes de hardware amplamente dispoñibles fai posible que os entusiastas interesados poidan montar drons similares por si mesmos.
Esta decisión débese ao feito de que controlar un dron voador require moito máis potencia informática que controlar un rover de Marte, que está equipado con chips especialmente fabricados con protección adicional contra a radiación. Por exemplo, manter o voo require un bucle de control que funcione a 500 ciclos por segundo e unha análise de imaxes a 30 cadros por segundo.
O Snapdragon 801 SoC (quad core, 2.26 GHz, 2 GB de RAM, 32 GB de Flash) alimenta o entorno do sistema baseado en Linux, que é responsable de operacións de alto nivel, como a navegación visual baseada na análise de imaxes da cámara, a xestión de datos e o procesamento. comandos, xerando telemetría e mantendo unha canle de comunicación sen fíos.
O procesador está conectado mediante unha interface UART a dous microcontroladores (MCU Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 KB RAM, 4 MB Flash, UART, SPI, GPIO), que realizan funcións de control de voo. Dous microcontroladores utilízanse para a redundancia en caso de falla e reciben información idéntica dos sensores. Só un microcontrolador está activo, e o segundo utilízase como recambio e, en caso de falla, pode asumir o control. O MicroSemi ProASIC3L FPGA encárgase de transmitir os datos dos sensores aos microcontroladores e de interactuar cos actuadores que controlan as láminas, que tamén cambia a un microcontrolador de reposto en caso de falla.
Entre os equipos, o dron utiliza un altímetro láser de SparkFun Electronics, unha empresa que produce hardware de código aberto e é unha das creadoras da definición de hardware de código aberto (OSHW). Outros compoñentes típicos inclúen o estabilizador de cardán (IMU) e as cámaras de vídeo utilizadas nos teléfonos intelixentes. Unha cámara VGA utilízase para rastrexar a localización, a dirección e a velocidade mediante a comparación cadro por cadro. A segunda cámara en cor de 13 megapíxeles utilízase para sacar fotos da zona.
Os compoñentes do software de control de voo foron desenvolvidos na NASA JPL (Jet Propulsion Laboratory) para satélites terrestres artificiais pequenos e ultra-pequenos (cubesats) e foron desenvolvidos durante varios anos como parte da plataforma aberta F Prime (F´), distribuída baixo a Licenza Apache 2.0.
F Prime ofrece ferramentas para o desenvolvemento rápido de sistemas de control de voo e aplicacións integradas relacionadas. O software de voo divídese en compoñentes individuais con interfaces de programación ben definidas. Ademais de compoñentes especializados, ofrécese un marco C++ coa implementación de funcións como a posta en cola de mensaxes e o multithreading, así como ferramentas de modelado que permiten conectar compoñentes e xerar código automaticamente.
Fonte: opennet.ru