Em entrevista à Spectrum IEEE, funcionários da NASA revelaram detalhes sobre o hardware do helicóptero de reconhecimento autônomo Ingenuity, que pousou com sucesso em Marte ontem como parte da missão Mars 2020. A principal característica do projeto é o uso de uma placa de controle baseada no SoC Qualcomm Snapdragon 801, o mesmo utilizado em smartphones. O software do Ingenuity é baseado nesse núcleo. Linux e software de voo aberto. Observa-se que este é o primeiro uso. Linux Nos dispositivos enviados a Marte. Além disso, o uso de software de código aberto e hardware disponível comercialmente permite que entusiastas interessados construam drones semelhantes por conta própria.
Essa decisão se baseia no fato de que controlar um drone voador exige muito mais poder computacional do que controlar um rover em Marte, que é equipado com chips personalizados com proteção adicional contra radiação. Por exemplo, manter o voo requer um circuito de controle operando a 500 ciclos por segundo e análise de imagem a 30 quadros por segundo.
O SoC Snapdragon 801 (quatro núcleos, 2.26 GHz, 2 GB de RAM, 32 GB de Flash) é usado para fornecer o ambiente básico do sistema baseado em Linux, que é responsável por executar operações de alto nível, como navegação visual baseada em análise de imagens de câmeras, gerenciamento de dados, processamento de comandos, geração de telemetria e manutenção de um canal de comunicação sem fio.
O processador está conectado, através de uma interface UART, a dois microcontroladores (Texas Instruments TMS570LC43x MCU, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 KB de RAM, 4 MB de Flash, UART, SPI, GPIO) que executam as funções de controle de voo. Os dois microcontroladores oferecem redundância em caso de falha e recebem dados idênticos dos sensores. Apenas um microcontrolador está ativo por vez, enquanto o segundo serve como backup e pode assumir o controle em caso de falha. Um FPGA MicroSemi ProASIC3L é responsável por transmitir os dados dos sensores para os microcontroladores e interagir com os atuadores que controlam as pás, além de realizar a transferência para o microcontrolador de backup em caso de falha.
O hardware do drone inclui um altímetro a laser da SparkFun Electronics, uma empresa que desenvolve hardware de código aberto e é uma das criadoras da definição de Hardware de Código Aberto (OSHW). Outros componentes típicos incluem um giroscópio estabilizador (IMU) e câmeras de vídeo, semelhantes às encontradas em smartphones. Uma câmera VGA é usada para rastrear localização, direção e velocidade por meio de comparação quadro a quadro. Uma segunda câmera colorida de 13 megapixels é usada para capturar imagens da área circundante.
Os componentes do software de controle de voo foram desenvolvidos no Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA para pequenos e ultrapequenos satélites artificiais da Terra (Cubesats) e estão em desenvolvimento há vários anos como parte da plataforma aberta F Prime (F'), distribuída sob a licença Apache 2.0.
O F Prime fornece ferramentas para o desenvolvimento rápido de sistemas de controle de voo e aplicações embarcadas associadas. O software de voo é dividido em componentes individuais com APIs bem definidas. Além de componentes especializados, oferece um framework C++ com recursos como processamento de filas de mensagens e multithreading, bem como ferramentas de modelagem para vincular componentes e gerar código automaticamente.
Fonte: opennet.ru
