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.
Марсианский вертолет попал в критическую ситуацию, но благополучно разрешил ее благодаря предусмотрительности инженеров
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.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
«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.