Aus einem Interview mit Tim Canham, Mars Helicopter Operations Lead bei JPL, in dem Artikel Wie die NASA einen Hubschrauber entworfen hat, der autonom auf dem Mars fliegen könnte :
Es hat eine Sequenzierungs-Engine an Bord, und wir schreiben eine Reihe von Sequenzen, eine Reihe von Befehlen, und wir laden diese Datei in den Hubschrauber hoch, und er führt diese Befehle aus. Wir planen den Führungsteil der Flüge am Boden in der Simulation als eine Reihe von Wegpunkten, und diese Wegpunkte sind die Folge von Befehlen, die wir an die Führungssoftware senden. Wenn wir wollen, dass der Helikopter fliegt, sagen wir ihm, dass er losfliegen soll, und die Führungssoftware übernimmt und führt den Start aus, fliegt zu den verschiedenen Wegpunkten und landet dann.
Aber in diesem Fall benötigt Ingenuity keine Wegpunkte, sondern nur Richtung und Entfernung!
Wir verwenden eine Handy-IMU, einen Laser-Höhenmesser (von SparkFun) und eine nach unten gerichtete VGA-Kamera für die monokulare Merkmalsverfolgung. Ein paar Dutzend Merkmale werden Bild für Bild verglichen, um die relative Position zu verfolgen, um Richtung und Geschwindigkeit herauszufinden, wie der Hubschrauber navigiert. Dies geschieht alles durch Positionsschätzungen, im Gegensatz zum Auswendiglernen von Merkmalen oder dem Erstellen einer Karte.
( Hervorhebung von mir)
Ingenuity benötigt (und hat) also keine Geländedatenbank und benötigt daher nicht die Rechenleistung, um Bilder konsistent damit abzugleichen!
Aus Anleitung und Steuerung für einen Mars-Hubschrauber :
Die Kamera dient zusammen mit dem Laser-Entfernungsmesser zur Bestimmung der Höhe über Grund und der Translationsgeschwindigkeit; diese Informationen werden mit der IMU-Lösung verschmolzen, um die zeitliche Abweichung zu begrenzen. Details des Navigationsdesigns werden in einem zukünftigen Papier veröffentlicht.
Fig. 6 in diesem Artikel zeigt uns die Abfolge von Mode Commander-Zuständen und -Übergängen, und dass im Idle-Zustand ein Befehl von der Bodenstation erwartet wird.
Könnte nicht irgendwie im letzten Datei-Upload der Ausgang des Befehlssignals von der Bodenstation durch den Ausgang eines internen Signals ersetzt werden, beispielsweise von einer Temperaturkontrolleinheit oder von einer Einheit, die die Batteriespannung überwacht?
Oder der Ausgang eines Signals eines internen Timers, damit der Flug jeden (anderen) Tag zu einer bestimmten Zeit stattfinden könnte?
Betrachtet man den möglichen Pfad für Perseverance Rover und MARS 2020 ROVER Depot Caching Strategy , könnte sich das Beispiel-Cache-Depot am Eingang des Neretva-Tals befinden, etwa 10 km von der aktuellen Position von Ingenuity entfernt. Wenn der Hubschrauber also jeden zweiten Tag hundert Meter in diese Richtung fliegen könnte, würde er in 200 Tagen am Depotstandort ankommen, lange bevor Perseverance dort auftauchen könnte.
Der Mars hat ein Standard-Breiten-/Längs-Koordinatensystem, sodass die Wegpunkte tatsächlich Fixpunkte auf der Oberfläche sind. Aber der Mars verfügt nicht über eine Schar von Satelliten, die einen Ortungsdienst wie GPS bereitstellen.
Ingenuity kann also nur optisch navigieren (allerdings mit Hilfe seiner Sensorfusions-IMU gemäß der Bearbeitung dieser Frage).
Es ist denkbar, dass es einige Zeit ohne Hilfe von Perseverance (und damit von irgendetwas) reisen kann, aber es fehlt möglicherweise die Rechenleistung, um die Bilder seiner Navigationskamera und die Entfernungen des Laser-Höhenmessers konsistent mit einer Onboard-Geländedatenbank (falls es überhaupt eine hatte) abzugleichen. .
So könnte nach der Abreise von Perseverance eine mehrtägige Reise zu einem Ziel in einiger Peilung und Entfernung angetreten werden, aber ohne Karte wäre die Vermeidung von Hindernissen schwierig. Wenn seine Sensoren während eines Fluges anzeigen, dass es einen steilen Hügel erklimmt, auf dem möglicherweise kein Platz zum Landen vorhanden ist, oder optisch nichtssagenden Sand oder eine andere Gefahr durchquert, sollte es zu seinem letzten Startpunkt zurückkehren und morgen versuchen, eine Alternative zu ertasten Route? Sollte es jeden Morgen eine rudimentäre Karte erstellen, indem es Pirouetten dreht, während es nicht eben ist, damit die Kamera und der Höhenmesser mehr Territorium absuchen? Kann es solche Daten zusammenfügen? Kann die NASA in nur wenigen Tagen so viel neue Software schreiben und hochladen? Diese Fragen sind zu ehrgeizig für Ingenuity, könnten aber durchaus von seinen Nachfolgern versucht werden. Im Moment würde eine solche Reise wie die berühmte DARPA endeneins.
Dr. Sheldon
Cornelis
Harabeck
Cornelis