航班9是钉钉,但聪明才智通过飞行的色彩来了


这张地图显示了美国宇航局在第九次航班期间的NASA Ingenuity Mars直升机的近似飞行路径。

这是火星直升机团队高度紧张的一周,因为我们准备了一次重大的飞行挑战。

我们上午的航班指令上涨,这些指令发生在星期一,7月5日在凌晨2:03凌晨2:03,并紧张地等待在那天早上从火星到达的结果。当我们了解到聪明才智在完成2,051英尺(625米)的挑战性地形之后,在地面控制室中的情绪很兴趣。

9号航班和之前的航班不一样。它打破了我们的飞行时间和巡航速度的记录,而且它几乎是两个机场之间飞行距离的四倍。但真正让这次飞行与众不同的是,“智慧”号在2分46秒的空中飞行中必须穿越的地形——一个名为“Séítah”的区域,用“毅力”号这样的地面运载工具是很难穿越的。这次飞行也被明确设计为具有科学价值,因为它提供了第一次近距离观察探测器在很长一段时间内无法到达的主要科学目标。

睁着眼睛飞行

在每个以前的航班中,聪明才智从一个机场跳到另一个在很大的平坦地形上。在规划航班时,我们甚至不小心避免飞越火山口。我们开始浸入一种看起来像一个严重侵蚀的火山口,然后继续下降倾斜和起伏的地形,然后再次攀升,以便在西南部的平坦平原上出现。
它看起来很奇怪的是,他对穿过空气的车辆的车辆很重要。原因与Ingenuity的导航系统有关以及最初设计的内容:在精心挑选的实验测试网站上进行简要的技术演示。

当我们人类看到地面上的移动图像时,比如那些由聪明的导航相机拍摄的图像,我们立刻就能很好地理解我们正在看的是什么。我们看到岩石和波纹,阴影和纹理,地形的起伏比较明显。然而,聪明才智没有人类对它所看到的东西的感知和理解。它以个体的、匿名的特征——本质上是随着时间移动的点——来看待世界,并试图解释这些点的移动。

为了使这项工作更容易,我们给了Ingenuity的导航算法一些帮助:我们告诉它这些功能都是平面的。这使得该算法试图在地形高度的变化中尝试解决地形高度的变化,并使其能够专注于解释直升机的运动来解释特征的运动。但如果我们试图飞过真正平坦的地形,就会出现并发症。

地形高度的差异会导致功能以不同的速度在视场中移动,而clever的导航算法仍然“假设”下面的地面是平坦的。它尽力通过直升机运动的变化来解释特征的运动,这可能会导致错误。最重要的是,它可能导致在估计的航向中出现错误,这将导致直升机飞向不同的方向。

为颠簸的飞行做好准备

关于地面是平的假设已经融入了算法的设计中,在计划飞行时我们对此无能为力。我们能做的是预测由于这种假设而产生的问题,并在我们如何计划飞行和我们给软件提供的参数方面,尽可能地减轻这些问题。

我们使用模拟工具,使我们能够在执行之前详细研究可能的飞行结果。对于9号航班来说,对飞行计划的一个关键调整是在进入陨石坑的关键时刻降低速度。

虽然这样做的代价是延长了飞行时间,但它有助于减轻可能演变成大的跨轨道位置错误的早期航向错误。我们还调整了导航算法的一些细节参数,在之前的飞行中我们还没有接触过这些参数。我们开辟了一个比以前更大的机场,半径为164英尺(50米)。我们最终在离机场中心约154英尺(47米)的地方降落。

在未来的一周中,聪明才智将送回阳性图像,坚持不懈的科学家期待着学习。在这些图像中捕获的是摇滚露头,在Jezero Crater的地板上显示主要地质单位之间的联系。他们还包括一个骨折系统,毅力团队称之为“凸起的山脊”,其中流浪者的科学家希望参观其中,以调查古代地下栖息地是否可以保留。

最后,我们希望彩色图像将提供最接近的“Pilot Pinnacle”,这是一个具有露头的位置,其中一些团队成员认为可能在旧湖Jezero中记录一些最深的水环境。鉴于任务时间表紧张,有可能与流浪者一起访问这些岩石,因此聪明才智可以提供任何细节研究这些存款的唯一机会。

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