Во время своего шестого полета на красной планете вертолет Ingenuity пережил небольшую неудачу, но благодаря планированию и встроенным отказоустойчивым устройствам он уцелел и готов к следующим вылетам.
Инцидент произошел 22 мая 2021 года — в 91-й марсианский день миссии Perseverance. Небо было чистым и ярким, что идеально подходило для задачи Ingenuity: продемонстрировать способность снимать стереоизображения с воздуха.
Маленький вертолет должен был вертикально подняться на высоту 10 метров, затем совершить горизонтальный полет в юго-западном направлении на 150 метров, после чего он развернуться и переместиться на 15 метров в южном направлении, одновременно производя съемку. После этого марсианскому летуну оставалось повернуть на северо-восток и пролететь еще 50 метров до точки посадки, со скоростью порядка 4 метров в секунду.
Но как только аппарат подошел к концу своего первого 150-метрового этапа, то начал вести себя очень странно.
«Ingenuity начал изменять скорость и наклоняться то вперед, то назад», — написал в своем блоге оператор вертолета Говард Грип из Лаборатории реактивного движения НАСА.
«Такое поведение сохранялось на протяжении всей остальной части полета. Перед безопасной посадкой бортовые датчики указывали, что винтокрылый аппарат обнаружил отклонения по крену и тангажу более чем на 20 градусов, большие управляющие воздействия и всплески энергопотребления», — отметил он.
Группа инженеров обнаружила, что проблема связана с тем, как движется вертолет. Его основная навигационная система, бортовой инерциальный измерительный блок, постоянно отслеживает положение, скорость и ориентацию аппарата в трехмерном пространстве. Для этого у Ingenuity также есть «глаза» — навигационная камера, которая постоянно делает снимки земли со скоростью 30 кадров в секунду.
Навигационная система проверяет временную метку изображения, чтобы узнать, когда оно было снято, и использует эту информацию для сравнения того, что видит камера, с тем, что она должна была видеть в то время. Если данные не складываются, вертолет корректирует свое положение и скорость.
Шестой вылет прошел не по плану из-за сбоя в «конвейере» изображений. В навигационную систему за одну итерацию попадало лишь ограниченное количество кадров, а потому каждое последующее изображение имело неточную временную метку.
Таким образом, информация, которую навигационная система Ingenuity получала о своем окружении, была искаженной, из-за чего вертолет захотел исправить ошибки, которых на самом деле не было. Это привело к шаткому полету, но Ingenuity все же смогла идеально приземлиться в пределах 5 метров от запланированного места.
Отчасти это стало возможным благодаря тому, что инженеры вертолета в свое время научили Ingenuity игнорировать изображения с навигационной камеры на высоте ниже одного метра, поскольку облако пыли может легко сбить с толку навигационную систему. Это обеспечивает плавный взлет и посадку, а также позволило Ingenuity перестать колебаться в критический момент.
Подпишись: