A NASA űrügynökség képviselői a Spectrum IEEE-nek adott interjújában részleteket tártak fel az Ingenuity autonóm felderítőhelikopter belső elemeiről, amely tegnap sikeresen landolt a Marson a Mars 2020 küldetés részeként. A projekt különlegessége volt a Qualcomm Snapdragon 801 SoC alapú vezérlőpaneljének alkalmazása, amelyet okostelefonok gyártása során használnak. Az Ingenuity szoftvere a Linux kernelen és a nyílt forráskódú repülési szoftveren alapul. Megjegyzendő, hogy ez az első Linux-használat a Marsra küldött eszközökön. Sőt, a nyílt forráskódú szoftverek és a széles körben elérhető hardverkomponensek használata lehetővé teszi az érdeklődők számára, hogy önállóan is összeszereljenek hasonló drónokat.
Ez a döntés annak köszönhető, hogy egy repülő drón irányítása lényegesen nagyobb számítási teljesítményt igényel, mint egy speciálisan gyártott chipekkel, kiegészítő sugárvédelemmel ellátott Mars-járó irányítása. Például a repülés fenntartásához másodpercenként 500 ciklussal működő vezérlőhurokra és 30 képkocka/másodperc sebességű képelemzésre van szükség.
A Snapdragon 801 SoC (négymagos, 2.26 GHz, 2 GB RAM, 32 GB Flash) táplálja az alapvető Linux-alapú rendszerkörnyezetet, amely olyan magas szintű műveletekért felelős, mint a kameraképelemzésen alapuló vizuális navigáció, adatkezelés, feldolgozás. parancsok, telemetria generálása és vezeték nélküli kommunikációs csatorna karbantartása.
A processzor UART interfészen keresztül csatlakozik két mikrokontrollerhez (MCU Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 KB RAM, 4 MB Flash, UART, SPI, GPIO), amelyek repülésvezérlő funkciókat látnak el. Két mikrokontrollert használnak a redundanciára meghibásodás esetén, és azonos információkat kapnak az érzékelőktől. Csak egy mikrokontroller aktív, a második tartalékként használatos, és meghibásodás esetén képes átvenni az irányítást. A MicroSemi ProASIC3L FPGA feladata az adatok továbbítása a szenzoroktól a mikrokontrollerekhez, valamint a lapátokat vezérlő aktuátorokkal való interakcióért, amely meghibásodás esetén egy tartalék mikrokontrollerre is vált.
A felszerelések közül a drón a SparkFun Electronics lézeres magasságmérőjét használja, amely egy nyílt forráskódú hardvereket gyártó cég, a nyílt forráskódú hardver (OSHW) definíciójának egyik megalkotója. További jellemző alkatrészek közé tartozik a gimbal stabilizátor (IMU) és az okostelefonokban használt videokamerák. Egy VGA kamera a hely, az irány és a sebesség követésére szolgál kockánkénti összehasonlítással. A második, 13 megapixeles színes kamerával a környékről készítenek képeket.
A repülésvezérlő szoftver összetevőit a NASA JPL (Jet Propulsion Laboratory) fejlesztette ki kis és ultra-kis mesterséges földi műholdakhoz (cubesats), és évek óta az F Prime (F') nyílt platform részeként fejlesztik, amelyet a Apache 2.0 licenc.
Az F Prime eszközöket biztosít a repülésvezérlő rendszerek és a kapcsolódó beágyazott alkalmazások gyors fejlesztéséhez. A repülési szoftver különálló komponensekre van felosztva, jól definiált programozási felületekkel. A speciális komponensek mellett olyan C++ keretrendszert kínálnak, amely olyan funkciókat valósít meg, mint az üzenetsorolás és a többszálú feldolgozás, valamint olyan modellező eszközök, amelyek lehetővé teszik az összetevők összekapcsolását és automatikus kódgenerálást.
Forrás: opennet.ru