在接受Spectrum IEEE採訪時,NASA官員透露了「機智號」(Ingenuity)自主偵察直升機的硬體細節。該直升機作為「火星2020」任務的一部分,已於昨日成功登陸火星。該專案的關鍵特性在於採用了基於高通驍龍801 SoC的控制板,該SoC也用於智慧型手機。 「機智號」的軟體則是基於… Linux 以及開源飛行軟體。值得注意的是,這是首次使用。 Linux 在送往火星的設備中。此外,開源軟體和商用硬體的使用,使得有興趣的愛好者能夠自行製造類似的無人機。
做出這項決定的原因是,控制飛行無人機所需的運算能力比控制火星探測器要高得多,因為火星探測器配備了特殊的晶片,並具有額外的輻射防護功能。例如,維持飛行需要控制迴路以每秒 500 次循環的速度運行,影像分析以每秒 30 幀的速度進行。
驍龍 801 SoC(四核心,2.26 GHz,2 GB RAM,32 GB Flash)用於提供基於以下方面的基本系統環境: Linux負責執行進階操作,例如基於攝影機影像分析的視覺導航、資料管理、命令處理、遙測產生以及維護無線通訊通道。
處理器透過 UART 介面連接到兩個執行飛行控制功能的微控制器(MCU Texas Instruments TMS570LC43x、ARM Cortex-R5F、300 MHz、512 KB RAM、4 MB Flash、UART、SPI、GPIO)。兩個微控制器用於在發生故障時提供冗餘並從感測器接收相同的資訊。只有一個微控制器處於活動狀態,第二個微控制器用作備用,能夠在發生故障時接管控制。 MicroSemi ProASIC3L FPGA 負責將資料從感測器傳輸到微控制器並與控制葉片的執行器進行交互,並且在發生故障時切換到備用微控制器。

該無人機的硬體包括由 SparkFun Electronics 生產的雷射高度計,該公司生產開源硬件,也是開源硬體 (OSHW) 定義的創建者之一。其他典型組件包括陀螺儀穩定器 (IMU) 和智慧型手機中使用的相機。其中一個 VGA 攝影機用於透過逐幀比較來追蹤位置、方向和速度。另一個 13 萬像素的彩色相機用於拍攝地形照片。
飛行控制軟體組件由美國國家航空暨太空總署 (NASA) 噴射推進實驗室 (JPL) 為小型和超小型人造地球衛星 (Cubesats) 開發,並作為開放 F Prime (F') 平台的一部分開發了數年,根據 Apache 2.0 許可證分發。
F Prime 提供快速開發飛行控制系統和相關嵌入式應用程式的工具。飛行軟體被劃分為具有明確定義的軟體介面的獨立組件。除了專用元件外,還提供了 C++ 框架,實作了訊息佇列處理和多執行緒等功能,以及允許您連結元件和自動生成程式碼的建模工具。

來源: opennet.ru
