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Perseverance è su Marte

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[51] Re: Perseverance è su Marte

Messaggioda Foto Utentexyz » 9 giu 2021, 2:00

IsidoroKZ ha scritto:C'e` un disegno meccanico da qualche parte?

La NASA ha rilasciato i modelli 3D di Ingenuity e Perseverance nel formato usato dal software open source 3D Blender:

https://github.com/nasa/NASA-3D-Resourc ... ty%20thumb
https://github.com/nasa/NASA-3D-Resourc ... erance-GLB

screenshot.png
Rotore
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[52] Re: Perseverance è su Marte

Messaggioda Foto UtenteWALTERmwp » 10 giu 2021, 17:58

In attesa dell'esito del prossimo volo, può essere interessante scoprire qualcosa sulle tecnolgie scelte e utilizzate per la realizzazione di Ingenuity.
Per questo ho trovato utile la pubblicazione di J. (Bob) Balaram(Chief Engineer, Mars Helicopter Project - JPL-NASA).

La struttura di Ingenuity è assemblata intorno ad un singolo pezzo tubolare(quindi cavo) all'interno del quale passano tutti i fili che collegano tra loro le componenti elettroniche e meccaniche mentre le schede(Avionics Boards) montate formano i lati del cubo posizionato nella parte inferiore, all'interno del quale trovano alloggio anche le batterie
detailAvionic.jpg
detailAvionic.jpg (57.19 KiB) Osservato 281 volte

Per quanto riguarda la meccanica di volo, nella riproduzione successiva si distinguono(etichettate) le componenti del rotore, simile a quello degli elicotteri da trasporto mentre i motori, impiegati per la rotazione e inclinazione delle pale, sono elettrici.
detailRotor.jpg


Diversi sono i componenti elettronici ai quali hanno affidato la gestione del velivolo.
Per il processore di riferimento hanno guardato tra l'hardware dei dispositivi mobili e scelto il processore Qualcomm Snapdragon 801, architettura Arm(il link).
Un Quad-core a 2.26 GHz con 2 GB di RAM, 32 GB Flash memory, UART, SPI e degli I/O(GPIO), area di memoria per gestione immagini e tante altre caratteristiche che la documentazione tecnica può svelare.
Il software(firmware) a bordo dello Snapdragon, sviluppato nell'ambito del sistema operativo Linux
(vedere: Canham, T., F’ Software Framework https://github.com/nasa/fprime, JPL, 2017), svolge diverse funzioni che comprendono anche l'algoritmo di navigazione visiva, al quale abbiamo accennato in [ 39 ] per il problema incontrato nel sesto volo.

Lo Snapdragon comunica via seriale con altri due microcontrollori dedicati al controllo del volo(FC) vero e proprio.
Si tratta di due TMS570LC43x(il TechnicalReferenceManual), processori ad alta affidabilità impiegati in ambio automotive: lavorano at 300 MHz con 512 K RAM, 4 MB flash memory, UART, SPI e GPIO.
Sono stati integrati come MCU ridondanti infatti entrambi acquisiscono gli stessi dati, elaborano nel medesimo modo le informazioni per garantire il controllo di volo ma solo uno di fatto regola i motori, mentre l'altro è pronto ad intervenire in caso di fault: una sorta di back-up caldo.
Interagiscono con la FPGA MicroSemi’s ProASIC3L(il link) che si fa carico della gestione di tutte le criticità dei sensori, degli attuatori, quindi interpreta gli eventuali errori delle MCU con l'onere di gestire la loro commutazione a caldo(se si nota sono sulla stessa scheda FFB).

A livello di strumentazione è presente una IMU Bosch BMI160(il link), un sensore di inclinazione Murata SCA100T-D02(il link) e un altimetro a laser Garmin LIDAR Lite v3(il link).
La telecamera di navigazione, quella in bianco e nero che acquisisce le immagini per la navigazione, è realizzata con un sensore ad otturatore globale Omnivision OV7251(il link).

Completa la dotazione il necessario alla comunicazione radio con il rover Perseverance.
La trasmissione si basa su protocolli Zigbee a bassa potenza e utilizza il chipset SiFlex 02 da 914 MHz(un brochure); ovviamente questo hardware è presente su entrambi(rover e velivolo).
La trasmissione dati avviene a 250 kbit/s, garantita almeno sino alla distanza di 1 km.
L'antenna è unipolare e come si nota dalle immagini è collocata sul pannello solare, pensato anche come piano di terra più grande per comunicare in modo uniforme in tutte le direzioni.
Infatti, sia al suolo che in volo, Ingenuity potrebbe trovarsi orientato in qualsiasi direzione rispetto al punto in cui si trova Perseverance.

Pur trattandosi di componentistica COTS, ovvero disponibile sul mercato commerciale, la selezione è stata fatta cercando caratteristiche tipicamente presenti in produzioni di livello militare, automobilistico o industriale con l'intervallo di temperatura di esercizio garantito almeno tra -40 C e +85 C.

Tutta l'avionica è di fatto distribuita su cinque schede, come qui rappresentato
IngenuityElectronicBoard_2.jpg

Intanto, chi vuole approfondire può leggere direttamente la pubblicazione, così da scoprire anche eventuali miei errori e porvi rimedio, altrimenti al prossimo post.

Saluti
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[53] Re: Perseverance è su Marte

Messaggioda Foto UtenteWALTERmwp » 12 giu 2021, 22:28

Una curiosità, in particolare per Foto Utentesetteali.
Siccome avevamo scritto qui a proposito del DSN, a questo link è possibile osservare l'attività che mette in relazione le antenne terrestri con le sonde spaziali orbitanti.
E' richiamata dalla pagina principale, che è questa.

Saluti

p.s.
ricordiamo gli orbiter di Marte:
- MRO(Mars Reconnaissance Orbiter), NASA
- MAVEN(Mars Atmospheric and Volatile EvolutioN), NASA
- Mars Odyssey, NASA
- Mars Express, ESA
- TGO(Trace Gas Orbiter), ESA
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[54] Re: Perseverance è su Marte

Messaggioda Foto UtenteWALTERmwp » 13 giu 2021, 15:14

Oggi da Madrid, l'antenna 54, attiva in trasmissione e ricezione, ha come obiettivi Mars Odyssey(indicata come M01O), MRO, MAVEN e TGO:

DSN_M54_130621_1239.jpg

Tutto quel traffico molto probabile interessi anche gli altri rover marziani, oltre a Perseverance insieme a Ingenuity.

Una piccola digressione, considerato se ne sente trattare poco: questa notte acquisivano da Voyager1.
Sappiamo che la sonda è in viaggio dal 1977, nell'agosto del 2012 ha varcato i limiti del sistema solare per continuare nello spazio interstellare, seguita dalla "sorella" Voyager2.
Tra le sonde operative Voyager1 è la più longeva e lontana dalla Terra, di primati ne detiene non pochi.
Davvero è suggestivo riflettere sul fatto che, malgrado l'ostilità ambientale, ancora comunichi inviando informazioni e risponda ai comandi.
Nel 2017, la necessità di ri-orientarla è stata soddisfatta riaccendendo i suoi propulsori ma, allora, non avevano alcuna certezza che la manovra avrebbe avuto l'esito sperato.

Si può vedere dove ora si trova a questo link e volendo, tornare a documentarsi, per esempio leggendone qui.

Saluti
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[55] Re: Perseverance è su Marte

Messaggioda Foto Utentexyz » 15 giu 2021, 12:01

Perseverance fatto con i LEGO in scala 1:2

http://www.brickvision.it/archives/1728
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