Маэстро (программное обеспечение)
Maestro (программное обеспечение) — бесплатная программа, выпущенная НАСА, позволяющая пользователям просматривать фотографии и ежедневный прогресс марсоходов Spirit и Opportunity . Он служил планировщиком деятельности на Марсе, в котором использовалась комбинация 2D- и 3D-изображений для отслеживания движения и миссий марсоходов Spirit и Opportunity в 2004 году. [1]
История
[ редактировать ]Программа была разработана и создана Лабораторией интерфейса роботов Maestro Лаборатории реактивного движения НАСА в 2004 году. Maestro означает адаптивную среду для космических аппаратов, испытаний и операций в реальном времени. [2] После приземления марсоходов Spirit и Opportunity в 2004 году была разработана программа для наблюдения за ходом их миссии в смоделированной среде. Когда марсоходы приземлились, обновления можно было загрузить с домашней страницы Maestro. Эти обновления включали новые изображения и местность, которые можно было моделировать в программе. Программа получила награду НАСА «Программное обеспечение года» в 2004 году. [3] Лаборатория интерфейса роботов «Маэстро» больше не считается действующим объектом Лаборатории реактивного движения.
Дизайн
[ редактировать ]Программа визуализирует марсоход в 3D-среде. Программа включает в себя испытательный центр Лаборатории реактивного движения, посадочную площадку Spirit или посадочную площадку Opportunity для исследования. Данные с посадочной площадки Spirit и Opportunity необходимо загрузить извне с сайта Maestro и импортировать в программу.
Программа написана с использованием платформы Java Eclipse . [1] Java Eclipse предоставляет ученым возможность получать результаты без привязки к консоли при кодировании и возможность легко обмениваться информацией. Эта платформа позволяет Maestro быть доступным для Linux, Mac OS X и Windows. [4]
Программа достаточно проста, чтобы в ней можно было интуитивно ориентироваться, и она позволяет пользователям следить за марсоходами по мере их выполнения своих миссий. [5] Пользовательский интерфейс аналогичен веб-браузеру и сводит все задачи к простым движениям мыши и щелчкам. [6]
Функции
[ редактировать ]Программа интерпретирует данные для отображения и управления изображениями, собранными различными наборами камер, установленных на марсоходе. Он также предоставляет данные, собранные инструментами, прикрепленными к манипулятору марсохода.
Камеры предотвращения опасностей и навигационные камеры
[ редактировать ]Передняя камера опасностей отображает вид марсохода спереди и предотвращает столкновение марсохода с неожиданными объектами во время миссий. Навигационные камеры работают совместно с камерами предотвращения опасностей, сканируя местность и окружающую среду вокруг марсохода.
Панорамная камера
[ редактировать ]Азимутальная равноудаленная проекция создается навигационной и панорамной камерами, формируя до двадцати отдельных снимков, расположенных по кругу. Программа может выравнивать эти изображения, создавая горизонтальный вид изображения, которое можно вращать в программе.
Миниатюрный термоэмиссионный спектрометр
[ редактировать ]Миниатюрный термоэмиссионный спектрометр (Mini-TES) также может делать фотографии, используя инфракрасный спектр, для отображения тепловых карт горных пород и почвы. Это позволяет ученым различать различные минералы на Марсе по их тепловому излучению. [7]
Микроскопическая имидж-камера
[ редактировать ]Камера Microscope Imager прикреплена к руке марсохода и делает увеличенные фотографии камней и почвы. [8] Maestro обрабатывает эти изображения и изменяет края, контрастность или размер, чтобы их было легче анализировать и понимать.
Спектрометры
[ редактировать ]Ровер оснащен рентгеновским спектрометром альфа-частиц (APXS) и мессбауэровским спектрометром (MB). APXS использует альфа-частицы и рентгеновские лучи для определения элементного состава собранного материала. [9] МБ определяет магнитные свойства минералов, содержащих железо. [10]
Каменный абразивный инструмент [11]
[ редактировать ]Инструмент Rock Abrasion Tool (RAT), расположенный на рычаге марсохода, проделывает отверстия в камнях для сбора и анализа состава материала.
Инструменты
[ редактировать ]В Maestro имеется боковая панель инструментов, помогающая пользователю программы решать различные задачи.
Дирижер
[ редактировать ]При выборе проводника открывается окно со справкой, информацией и обучающими материалами по использованию программы. Он состоит из нескольких страниц, на которые можно ссылаться в любой точке программы. Он содержит информацию о различных инструментах, перечисленных ниже. Он также содержит информацию об оборудовании каждого марсохода и о том, как Maestro анализирует данные.
База данных
[ редактировать ]База данных представляет собой файловый каталог, загружаемый в левой части экрана. Он объединяет все фотографии и данные в управляемые папки, к которым можно получить доступ и изменить их в любое время. База данных помечает каждый файл датой солнечного дня, номером объекта, положением камеры, временем сбора данных и идентификатором последовательности. Это позволяет Maestro открывать до трех разных панорамных фотографий в отдельных окнах на одном экране для упрощения многозадачности. При необходимости каждую фотографию можно редактировать индивидуально.
Данные кадра
[ редактировать ]Окно данных кадра расположено под базой данных. Данные кадра предоставляют информацию о положении ровера, номере объекта и размере изображения. Система отсчета может быть изменена с точки зрения места или ровера и корректирует информацию в соответствии с местоположением камеры ровера.
Фильтры
[ редактировать ]Фотографиями можно управлять с помощью пяти различных фильтров, включенных в программу.
| Фильтр | Функция | Цель |
|---|---|---|
| медиана | Удаляет шум и сохраняет края | Смягчает края и очищает зернистые фотографии. |
| Низкочастотный | Понижает частоту изображения между указанным интервалом | Удаляет муар за счет размытия |
| Высокочастотный | Увеличивает частоту изображения между указанным интервалом | Заостряет только края для улучшения четкости |
| Гауссовский | Размывает изображение с помощью функции Гаусса для уменьшения шума и детализации. | Сглаживает изображения с низким разрешением для создания связного объекта. |
| Край | Анализирует фотографию на предмет изменений яркости, чтобы очертить только края исходной фотографии. | Очерчивает местность и окружающую среду |
Ровер Мероприятия
[ редактировать ]Можно запланировать действия, позволяющие моделируемому марсоходу фотографировать любую цель в трехмерной среде визуализации. Maestro позволяет пользователю задать курс марсоходу. Как только марсоход достигнет пункта назначения, он сможет проанализировать окружающую среду. Программа может манипулировать следующим:
- Ориентация вездехода
- Расположение Ровера
- Камера фронтальной опасности
- Задняя камера опасностей
- Мини-ТЭС
- Навигационная камера
- Панорамная камера
- Микроимиджер
- Спектрометры
- Каменный абразивный инструмент
Для ровера можно организовать очередь событий, и вездеход будет выполнять каждое событие в последовательном порядке.
См. также
[ редактировать ]- Человеческая миссия на Марс
- Лаборатория реактивного движения
- Марс
- Марсоход для исследования Марса
- НАСА
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Планировщик научной деятельности Maestro для Марса» . Software.nasa.gov . Проверено 2 февраля 2016 г.
- ^ Чеверс, Д.Д.; Дарем, Д.; Ичкавич, Т. (2006). «MAESTRO: универсальное программное обеспечение системы управления и контроля для выполнения миссий и испытаний». Аэрокосмическая конференция IEEE 2006 г. стр. 1–8. дои : 10.1109/AERO.2006.1656149 . ISBN 0-7803-9545-Х . S2CID 8957900 . Проверено 10 июня 2021 г.
{{cite book}}:|website=игнорируется ( помогите ) - ^ «JPL Robotics: Проект: Марсоходы» . Robotics.jpl.nasa.gov . Архивировано из оригинала 23 августа 2006 г. Проверено 2 февраля 2016 г.
- ^ «НАСА использует Eclipse для межпланетных операций» (PDF) . Eclipse.org .
- ^ «Подробности программного обеспечения» . Software.nasa.gov . Проверено 2 февраля 2016 г.
- ^ «Планировщик научной деятельности Maestro для Марса» . Software.nasa.gov . Проверено 11 февраля 2016 г.
- ^ «Миссия марсохода: Миссия» . mars.nasa.gov . Проверено 11 февраля 2016 г.
- ^ «Миссия марсохода: Миссия» . mars.nasa.gov . Проверено 11 февраля 2016 г.
- ^ «Миссия марсохода: Миссия» . mars.nasa.gov . Проверено 11 февраля 2016 г.
- ^ «Миссия марсохода: Миссия» . mars.nasa.gov . Проверено 11 февраля 2016 г.
- ^ «Миссия марсохода: Миссия» . mars.nasa.gov . Проверено 11 февраля 2016 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Миссия марсохода по исследованию Марса: ссылки по теме» . mars.nasa.gov . Проверено 29 декабря 2018 г.
- «Каталог программного обеспечения НАСА» . Software.nasa.gov . Проверено 29 декабря 2018 г.
