震惊!坚持不懈的“恐怖的七分钟”视频发布,美国宇航局透露了火星上的第一架无人机




“ 7分钟恐怖”是火星探索任务中的一个大问题。

火星探测器从最初的近7000m / s的速度逐渐减速到零需要大约7分钟。 减速时,进入大气的姿态和角度,以及降落伞是否可以按照程序工作,都需要精确控制。 但是,由于缺乏人类对火星的了解以及地面与火之间的单向无线电信号延迟,地面指挥系统可以说是无奈的。

北京时间2021年2月19日凌晨4:55,恒心号成功登陆火星,到达火星北纬18度,西经77度的杰泽罗火山口(Jezero Crater)。

就在几个小时前,NASA大量发布了一段视频,清楚地显示了降落在火星表面的令人震惊的过程。

在7分钟的恐怖中发生了什么?

在视频中,首先是打开的降落伞。

从降落伞打开的那一刻起,Perseverance的摄像头系统就开始记录整个下降和着陆过程。 流浪者上的高清摄像机从距火星表面11公里的距离开始拍摄,因此我们也可以看到这段激动人心的视频。

震惊!毅力的

为了保护毅力在进入火星大气层时免受高温的影响,我们弹出了隔热罩。

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猩红色的荒芜之地越来越近。

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在类似于科幻小说的场景中,反向推进器将流动站提升,以确保其稳步降落在火星表面,然后尽可能远离流动站,并毫不犹豫地自行坠毁。 到目前为止,传奇的“空中起重机”顺利降落。 执行。

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视频中的下一个镜头是欢呼的NASA地勤人员。

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美国宇航局喷气推进实验室负责人迈克·沃特金斯说:

这是我们第一次真正捕捉到如此壮观的景象。 通过观看这些视频中流动站的性能,我们将学到很多东西。

NASA今天不仅公布了视频,而且还宣布了两个音频部分(一个带有机器噪声,另一个带有过滤掉的机器噪声),这使我们在地球上能够听到来自火星的真实风声。

链接图章:https://soundcloud.com/nasa/first-sounds-from-mars-filters-out-rover-self-noise/s-rnjGarHQjxB

将来,该小组将继续对恒心系统及其周围环境进行初步检查,并使用火星环境动力学分析仪进行首次天气观测。

NASA JPL揭示了秘密无人机UAV

上述珍贵的音频和视频(美国宇航局称为“史诗”)源自“毅力”号上的23台摄像机和2个麦克风。 这次,毅力还向火星运送了许多黑色技术,其中最吸引人的莫过于“无人驾驶”了。

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机智放在坚韧不拔的腹部。 它重1.8公斤,高0.5米,螺旋桨直径为1.2米。 两个反向旋转的螺旋桨为升降机提供350瓦的功率。

这架无人机由顶部的太阳能电池板充电,每天可以飞行约90秒钟。

它将使用相机跟踪和估计速度以实现视觉导航; 它配备了高通Snapdragon 801处理器,高通飞行控制面板和Linux飞行控制系统。

最近,IEEE Spectrum还与NASA JPL火星无人机业务负责人Tim Feng进行了交谈。(公共帐户:Leifeng.com)编译时不更改其原始意图。 以下文字可以使我们对机智有更深的了解。

IEEE Spectrum:您能否简要介绍Gizwits的硬件?

蒂姆·坎纳姆(Tim Canham):由于机智的电话号码是技术演示,因此JPL愿意承担更多的风险。

对于常规的深空探测任务,研究团队通常会非常关注软件和硬件,但是这次我们使用了许多现成的消费类硬件。 尽管某些电子组件非常坚固且抗辐射,但是大多数技术都是商业级的。 例如,我们使用的处理器是Qualcomm Snapdragon 801,它本质上是移动电话处理器,但它比Mars Rover上的处理器功能强大得多,其计算能力高出几个数量级。

原因是为了控制飞行,引导回路需要以500hz的频率运行。 此外,需要以30hz的频率逐帧跟踪捕获图像和分析特征。 这需要相当大的计算能力,并且NASA当前的航空电子设备没有足够的能力。

您能否描述传感器在导航中的使用?

我们使用手机级IMU(惯性传感器),激光高度计和指向下方的VGA(视频图形阵列)相机,这些相机主要用于单眼特征跟踪。 无人机的导航方法是逐帧比较数十个特征,跟踪相对位置,计算方向和速度。 实际上,这是通过估计位置而不是记忆特征或创建地图来完成的。

还有一个倾角仪,用于确定起飞期间地面的倾斜度。

我们还拥有一个移动级的13兆像素彩色相机,该相机不用于导航,而是用于在飞行时拍摄一些精美的照片。 我们称之为RTE。

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[Giz’s laser altimeter and navigation camera]

机智号码会自动运行吗?

在某种程度上,我们几乎可以将Wit视为传统的太空飞船。 它具有排序引擎,我们将一系列书面序列和命令上传到机智的号码,并且可以执行这些命令。在地面模拟飞行中,我们计划一系列航路点作为导航计划的一部分。 我们将命令序列发送到导航软件。 当我们希望无人机飞行时,导航软件将开始运行,执行起飞并通过。 通过不同的航路点,然后降落。

自然地,这意味着非常提前就计划好了飞行。 这不是真正的自治,因为如果我们不给它目标和规则,它就无法进行任何高级推理。

我们没有时间在这个项目上开发真正的自主直升机,但是这种“脚本飞行”可以证明人类将来可以在火星上成功飞行。

机智在什么情况下会偏离预期的轨迹?

当所有传感器正常运行时,导航软件将产生良好的数据。 如果传感器有问题,则该机智者将尝试着陆于其当前状态,然后将发生的事情告诉地面,并等待我们对其进行处理。 如果传感器发生故障,直升机将不会继续飞行。

我应该如何决定飞往WIT?

我们将进行所谓的选址过程。 此过程从轨道图像(一种识别可能位置的粗略方法)开始,然后毅力将根据岩石,坡度甚至纹理特征,转到其中一个位置进行广泛的测量,为机率编号选择一个操作位置。

根据计划,这次机智将进行哪种飞行?

因为这是我们的首次测试,所以我们计划了三个主要航班。 在这3次飞行中,机智者将返回起飞区域并着陆,因为该地方是一个正在调查的安全区域。

我们有30天的窗口期,如果有时间,我们可以尝试执行第四次任务。

工程师觉得有趣的是什么?

这是我们第一次在Mars上使用Linux。

我们实际上是在Linux操作系统上运行。 我们使用的软件框架是由JPL为CubeSat和仪器开发的。 几年前我们打开了它。 因此,工程师可以获得用于在火星直升机上飞行的软件框架,并将其用于自己的项目中。 这是开源的胜利。

对于JPL来说,这也是新事物,因为我们倾向于喜欢非常安全和经过验证的事物,但是许多人对此感到非常兴奋,我们期待着这样做。

参考资料:

https://spectrum.ieee.org/automaton/aerospace/robotic-exploration/nasa-designed-毅力直升飞机火星飞行

https://twitter.com/nasapersevere

https://www.youtube.com/watch?v=GUqsH5y1j1M&feature=youtu.be

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