Технология Garmin LIDAR-Lite приземлилась на Марсе!
28.04.2021
Время чтения: 5 минут
5 апреля 2021 года — исторический день, когда роботизированный вертолёт NASA Ingenuity поднялся в воздух и совершил первый управляемый полёт на Марсе. В этом путешествии его сопровождал оптический датчик измерения высоты Garmin LIDAR-Lite v3, который помогал определять, на какую высоту летательный аппарат поднимается над поверхностью Марса.
С роботизированным вертолётом Ingenuity NASA впервые испытало полёт на другой планете, и эта историческая миссия прошла в сотрудничестве с Garmin. 18 февраля 2021 года вертолёт, закреплённый на марсоходе Mars 2020 Perseverance, благополучно приземлился на Марсе в кратере Езеро. Далее вертолёту предстояло безопасно отсоединиться от марсохода, установиться на поверхности Марса, зарядиться с помощью солнечной энергии, установить связь с операторами полёта на Земле, раскрутить лопасти ротора — и наконец подняться в воздух и впервые совершить автономный полёт.
Так как же Garmin был связан с проектом? Технология Garmin — LIDAR-Lite v3 — измеряет расстояние от вертолёта до поверхности. Цель Ingenuity заключалась в том, чтобы подняться на высоту 5 м над поверхностью Марса и совершить полёт продолжительностью 90 секунд. Учтите, что плотность атмосферы Марса составляет менее 1 % от земной, а первый полёт Уилбура и Орвилла Райт на Земле длился всего 12 секунд.
На Земле Ingenuity весит 1,8 кг, что соответствует 0,67 кг на Марсе, а размах роторов вертолёта составляет 1,2 м. Это делает LIDAR-Lite v3 идеальным компактным и высокопроизводительным решением для оптического измерения расстояния. Ниже дизайнер Garmin Боб Льюис, который помогал разрабатывать технологию вертолёта, объясняет, почему для столь важной миссии была выбрана технология LIDAR-Lite.
Что такое устройство LIDAR-Lite и как оно работает?
Модуль LIDAR-Lite — это высотомер. По сути, устройство измеряет расстояние между вертолётом и поверхностью с помощью импульсов инфракрасного света, которые проецируются на поверхность. Затем свет отражается обратно, и технология измеряет время, за которое свет проходит путь от вертолёта до поверхности и обратно. LIDAR-Lite был выбран потому, что устройство очень лёгкое, а вертолёт из-за низкой плотности атмосферы не может нести много груза.
Как технология LIDAR-Lite используется на Земле?
Технология LIDAR-Lite применяется для измерения расстояния в различных сферах — обычно на дистанциях до 40 м. И она довольно точна: погрешность составляет чуть менее 2,5 см, поэтому технология полезна во многих областях. Часто её используют в дронах в качестве высотомера, чтобы измерять высоту дрона над землёй. Также она применяется в робототехнике для сканирования помещений. Одна из особенностей оптической системы — хорошо сфокусированный луч, который позволяет сканировать на 360 градусов и получать точную карту помещения. Технологию LIDAR-Lite можно использовать в любой области, где нужно точно измерять расстояние и быстро получать обновления, а также там, где требуется информация для навигации.
Если данные обновляются медленно, быстро двигаться фактически невозможно. Технология LIDAR-Lite обеспечивает обновления с частотой в сотни циклов в секунду.
Есть ли у Garmin другие продукты, использующие технологию LIDAR-Lite?
Технология LIDAR-Lite используется во многих других продуктах Garmin. В случае NASA она применяется в основном лишь для измерения расстояния до поверхности, но в сочетании с системой камер её можно использовать для навигации. У Garmin есть ручной гольф-дальномер (range finder), который использует ту же технологию. Она также применяется в стрельбе из лука. Используя расстояние между стрелком и мишенью, технология рассчитывает, насколько airdrop (снижение) влияет на полёт стрелы. Например, если вы стреляете из лука с расстояния 50 м, стрела на этой дистанции опустится на определённую величину. LIDAR-Lite даёт новую точку прицеливания, которая компенсирует этот airdrop. Эту технологию можно использовать во многих различных сферах.
Источник: https://www.garmin.com/en-US/blog/general/garmin-on-mars/
