Perseverance (Mars 2020 rover) - Atlas V 541 - Canaveral SLC-41 - 30.07.2020

[Nitro]

Это стандарнтый или почти стандартный  SLAM : simultaneous mapping and localization.
Используются только локальные кадры, сделанные своей навигационной камерой (которая откалибрована на геометрические искажения объектива). Внешние снимки не сильно помогут, так как сделаны в неизвестно каких условиях неизвестным объективом ( ну я понимаю, что на большом расстоянии все линейно)

На выходе выдает 3DOF сиещения и 3DOF поворота от предыдущего кадра. Причем нe дрейфует, как IMU.
Если пропустить кадр и не учесть  временные метки, это аналогично задержке в петле обратной связи , которая может сделать стабильную систему нестабильной.

[Бугров]

Информация о том, что карты не используются - из опубликованных материалов JPL.

Если можно, повторите их цитату, чтобы понять, где и по какому поводу они это опубликовали. Разный может быть контекст. Мы ведь тоже все уже не пользуемся картами "как проехать по Ростову" благодаря GPS.

Может быть, недостаточно памяти, чтобы их хранить.

Ни коптер, ни ровер именно карты не хранят и хранить не будут. Все карты хранятся в Пасадене, а аппараты получат только набор инструкций "две шаги налево, две шаги направо, шаг впирот и два наоборот". Все "повороты руля" заранее предопределены на Земле.

Позволить аппарату принимать решения самостоятельно - это уже качественно иной уровень, к которому в JPL только сейчас стали подходить. Причём ещё одно док-во гнилости капитализма разобщённости групповых интересов даже в одной конторе - когда у ровера своя программа автоматизации движения, на собственной ОС (у вертолёта Линукс) и со своими алгоритмами. Именно в миссии Марс-2020 эту программу начали понемногу вводить в эксплуатацию. Только благодаря этой программе Персеверанс ездит сейчас втрое быстрее Кьюриосити; об этом тоже говорили на брифинге 30 апреля.

Вертолётчики же писали свой навигатор сами, на своих коленках. И не только потому, что вид с брюха вниз отличается от вида вперёд. А потому, что денег им на это не дали. Когда американец пишет "не было времени", это всегда читается "не было денег", чтобы вовремя нанять ещё 5 человек.

[Бугров]

Может быть разрешение снимков со спутников Марса недостаточно.

Другого глобуса в Пасадене нет, а тот, что есть - MRO - используется в хвост и в гриву. Его разрешение и по сей день впечатляющее.

Скорее всего, те элементы рельефа, по которым ориентируется вертолет, просто не видны на снимках с орбиты.

В Пасадене собрали уже несколько версий глобуса, под разным углом падения лучей Солнца. Но этого тоже для вертолёта мало.

Фашисты делали АФС наших городов дважды. Начали, ес-сно, с летних, а зимой повторяли под утренним (или вечерним) солнцем, когда тени подлиннее, чтобы иметь точную высоту вертикальных ориентиров.

А те которые видны на снимках с орбиты, на снимках камерой вертолета выглядят совсем по-другому.

Короче, и то и другое, сказанное вами, верно - в зависимости от того, какая задача этими снимками решается.

[Бугров]

Внешние снимки не сильно помогут, так как сделаны в неизвестно каких условиях неизвестным объективом

Как раз в этом плане всё прекрасно известно - и в каких условиях, и какими объективами. Сами же снимали!

Mars Reconnaissance Orbiter, камера HiRISE разрешение в 1 микрорадиан. Означает, что с высоты 300 км различимы детали размером всего 30 см на пиксел. Сравним: обычные спутниковые снимки Земли дают 50 см, а Google Maps — до 1 метра.

[Бугров]

Алгоритм коптера не учитывает снимки МРО от слова "никак".

Правильно. Со снимками МРО работают только на Земле. Прокладывают курс начерно, а потом детализируют. Вертолёт получает только готовое задание.

Бугров же сам приводил пдфку. И сам блистал переводом, но 2 страницы про навигационных вектор из 12 компонент  осилить не смог?

Я "блистаю переводом" не для саморекламы услуг (мне есть на кого работать), а только в крайних случаях, когда надо пойти на амбразуру заполнить очевидный пробел в информации - например выпало три абзаца.

Если вы пдф-ку осилили, это вам только большой плюс, т.к. ваши комментарии могут быть ближе к теме, чем куски, которые кипрский бездельник выхватывает не по делу. Не отдавая отчёт, куда приложить ("то их на хвост нанижет, то их понюхает, то их полижет"), и что при этом оспаривается.

[Бугров]

Вот последний снимок с вертолёта:

[Бугров]

Вот последний снимок с вертолёта:

И вот его трасса, проложенная по снимку с МРО

[Бугров]

Вот последний снимок с вертолёта:

И вот его трасса, проложенная по снимку с МРО

Само собой, оригинальный снимок МРО в несколько раз крупнее.

[cross-track]

Никто, разумеется, альтиметр не отключает.

Скорость перемещения в первом приближении определяется просто. Смещение картинки в пикселях умножаем на расстояние между пикселями, делим на фокусное расстояние, умножаем на высоту, умножаем на частоту кадров.

Во втором приближении придётся учитывать крен и данные с ИНС.

Насчет отключению альтиметра - я отвечал Бугрову; это была его вводная в одном из первых сообщений.

Насчет определения скорости: зачем такие сложности? Если у вас имеется фото подстилающей поверхности, и на этом фото известны расстояния между объектами (кратерами, большими камнями и т.п.), размеры самих объектов, а еще лучше - координаты опорных точек, то какие какие проблемы вычислить скорость коптера?

Информация о том, что карты не используются - из опубликованных материалов JPL.
Почему не используются, можно только предполагать. Может быть, недостаточно памяти, чтобы их хранить. Может быть разрешение снимков со спутников Марса недостаточно. Я лично думаю, что вторая причина - главная. Скорее всего, те элементы рельефа, по которым ориентируется вертолет, просто не видны на снимках с орбиты. А те которые видны на снимках с орбиты, на снимках камерой вертолета выглядят совсем по-другому.

Следует также учитывать, что алгоритм предельно упрощен и то, что его нужно было отлаживать на Земле. Отказ от использования карт упрощает как алгоритм, так и его отладку. Исключается неопределенность, связанная с тем, что мелкие детали поверхности до посадки не известны, то есть не известно, как изображение с навигационной камеры будет отличаться от снимка с орбиты.

Давайте определимся, чтО именно мы обсуждаем. Если обсуждаем определение скорости коптера - то вы сами ранее приводили цитату, что скорость определяют не по анализу последовательных кадров, снятых коптером, а интегрируя уравнения движения по измеренным ускорениям. Если пытаться определять скорость по кадрам, то проще всего использовать сравнение со снимками с координатной привязкой пикселей.

Если необходимо знать координаты начальных, промежуточных и конечных точек полета, то, опять таки, без снимков с координатной привязкой пикселей обойтись сложно.

Если же коптеру ставится задача - лететь по заранее выбранному маршруту, то в этом случае можно обойтись без снимков с координатной привязкой пикселей, сравнивая между собой последовательные снимки подстилающей поверхности. Таким образом можно вычислить текущий азимут, и корректировать направление полета по мере необходимости.

[Бугров]

Давайте определимся, чтО именно мы обсуждаем. Если обсуждаем определение скорости коптера - то вы сами ранее приводили цитату, что скорость определяют не по анализу последовательных кадров, снятых коптером, а интегрируя уравнения движения по измеренным ускорениям.

Всё верно процитировал наш собеседник opinion, я сам читал исходный текст.

Но. Этот метод не является единственным, который использует программа управления полётом. Полученные им оценки обязательно должны корректироваться по оценкам, полученным другими методами. К примеру, насколько они коррелируют с телеметрией от ротора и батарей, которую можно "перевести" в расчётное изменение скорости после подачи управляющих команд на лопасти и пр.

[Бугров]

Если пытаться определять скорость по кадрам

Маленькая подсказка: частота кадров привязана к скорости вращения лопастей. Первична последняя.

то проще всего использовать сравнение со снимками с координатной привязкой пикселей.

opinion справедливо добавлял к этому искажения от изменения угла наклона плоскости фюзеляжа к плоскости поверхности. К чему уже я добавлю, что последняя также имеет наклон к "идеальному шару". Не всё так просто.

[Бугров]

Настала пора предъявить решающий аргумент относительно того, что нынешний вертолёт приобрёл в миссии статус "демонстратора" технологий только в 2018 году. Бездельники, объедающие с Кипра пенсионный фонд РФ и с ним нищенствующих пенсионеров, живущих в России, наловчились гуглить ответы по любому вопросу... но только вот гугл предлагает то, что самое свежее, и что лежит на поверхности. Бездельничающие эмигранты наловчились троллить по типу источника - типа " spaceflightnow.com чухня, тащи пруфы от НАСА". Никчёмышам неведомо, что в спейс-комах тоже не чурки сидят, и что на каждый чих у них тоже есть свой пруф - иначе они сразу будут fired и окажутся out of business.



Извольте лицезреть один из таких пруфов от 2014 года. Там ни слова о "демонстрации технологий" и прочих "proof of concept". Зато много о совместной работе ровера и дрона (буквально "в партнёрстве")

This aerial system would be deployed by the Mars 2020 rover, and would work in partnership with it.

Там есть и насчёт того, что камеры вертолёта не только для навигации, но и для участия в научном исследовании территории

high resolution downward looking camera for navigation, landing, and science surveying of the terrain

ну и о том, что вертолёт будет инструментом для расширения исследований территории перед ровером, выбора целей и пр. - т.е. почти по тексту википедии, который я приводил.

The operations mode for this helicopter would make it an aerial asset for expanding the exploration of the terrain ahead of the rover, for target selection, path selection, and geologic context.

Я не утверждаю, что википедия всегда права. Но когда речь идёт одновременно о нескольких википедиях, русской и английской, то в фекалиях чаще всего оказываются те, кто заносчиво гундит "ну, википедия... ну, Таймс... ну, спейс-ком".

Космонавтика - не та тема, в которую можно влезть с кондачка, задавив оппонента тупым троллингом и оскорблениями.

[cross-track]

Если пытаться определять скорость по кадрам

Маленькая подсказка: частота кадров привязана к скорости вращения лопастей. Первична последняя.

то проще всего использовать сравнение со снимками с координатной привязкой пикселей.

opinion справедливо добавлял к этому искажения от изменения угла наклона плоскости фюзеляжа к плоскости поверхности. К чему уже я добавлю, что последняя также имеет наклон к "идеальному шару". Не всё так просто.

А я где-то оспаривал учет искажений? Разве это не рутинные операции, без которых вообще невозможно получить приемлемый результат?!

[Бугров]

Маленькая подсказка: частота кадров привязана к скорости вращения лопастей. Первична последняя.

то проще всего использовать сравнение со снимками с координатной привязкой пикселей.

opinion справедливо добавлял к этому искажения от изменения угла наклона плоскости фюзеляжа к плоскости поверхности. К чему уже я добавлю, что последняя также имеет наклон к "идеальному шару". Не всё так просто.

А я где-то оспаривал учет искажений? Разве это не рутинные операции, без которых вообще невозможно получить приемлемый результат?!

Дык и я не спорил с вами и не утверждал, что вы их не учитываете. Я просто дополнил перечень искажений, которые надо учитывать.

[Бугров]

Ни коптер, ни ровер именно карты не хранят и хранить не будут.

Как ровер может справляться с автономной навигацией (на которую перешёл буквально недавно), не имея в памяти модели местности, которую мы называем "картой"?

Он до сих пор не самостоятелен. Всю программу его перемещений составляют на Земле. А потом ждут отчётной телеметрии.

Насколько я понимаю, он сейчас частично автономен только в принятии решений по конкретным типовым "камушкам", с какой стороны обходить. Но и здесь варианты его действий предварительно просчитаны на Земле.

[Бугров]

Как ровер может справляться с автономной навигацией (на которую перешёл буквально недавно), не имея в памяти модели местности, которую мы называем "картой"?

Детали можно узнать у этой девушки, она у них водила. Ванди Верма зовут. Очки не для прикола, а стереоскопические; за спиной на мониторах изображения местности, на которой она ищет в том числе камушки, опасные для колёс и иногда это стереоснимки.

[Дмитрий Виницкий]

Насколько я понимаю, он сейчас частично автономен только в принятии решений по конкретным типовым "камушкам", с какой стороны обходить. Но и здесь варианты его действий предварительно просчитаны на Земле.

Это только подчеркивает ваше дремучее невежество.

[Дмитрий Виницкий]

Called AutoNav, this enhanced system makes 3D maps of the terrain ahead, identifies hazards, and plans a route around any obstacles without additional direction from controllers back on Earth

Доцент тупой, я устал тыкать в его же цитаты, говорящие ровно противоположное его видениям.

[Бугров]

Он до сих пор не самостоятелен. Всю программу его перемещений составляют на Земле. А потом ждут отчётной телеметрии.

Чуть выше фото девушки есть фраза "Called AutoNav, this enhanced system makes 3D maps of the terrain ahead, identifies hazards, and plans a route around any obstacles without additional direction from controllers back on Earth

А пониже фото девушки достаточно подробно расписано, что это самое бортовое ПО AutoNav умеет и как взаимодействует с наземным.

Мы обсуждаем текст отсюда. Уже из приведённой вами цитаты ясно, что речь только о "камушках"  (obstacles), представляющих опасность. О чём я и говорил. Но это не есть полная автономность в планировании пути. Кьюриосити автономна? А между прочим, на ней тоже AutoNav  стоит, только послабже. Предыдущей версии. Не слыхали?

А вот как именно оно взаимодействует с наземным, именно в том источнике нет. Или приведёте цитату из текста, который цитировали? (Недоучки с Кипра могут расслабиться и убрать говно за кошкой Соней. Они всё равно не рубят в том, что несут - а вот за препарирование чужих слов с превращением утверждения в вопрос бьют канделябрами).

Зато из других известно, что "взаимодействие" между ровером и Землёй начинается и заканчивается приёмом-передачей телеметрии. Сигнал идёт 15 (пятнадцать, а сейчас и дольше) минут только в одну сторону, поэтому джойстиком не поуправляешь и на педаль тормоза не нажмёшь. Все варианты действий для принятия решений рассчитываются и загружаются заранее.

Если хотите, уточню: все варианты действий ровера на основании информации а) ранее загруженной и б) вновь полученной и обработанной им от своих камер (те самые 3D-images), внесены в алгоритм высшего уровня. Нарисовался роверу такой-то 3D каменюга (перечень параметров) - обходим стороной по вариантам А, Б и Це.

И, на мой взгляд, это ни разу не коррелирует с утверждениями, что "ни коптер, ни ровер именно карты не хранят и хранить не будут" и т.п.

Крупные карты, типа как с MRO или даже как на иллюстрации из книжки (см. выше) хранить незачем. Не тот уровень мозгов у ровера, чтобы самому себе планировать операции "по глобусу".

Трасса же "пунктиром", от А до Б, учитывающая крупные препятствия, которые надо обойти на протяжении 100-200 метров ближайшего пути, разумеется, закачивается. На каждый сол. После чего удаляется через день, как любой пройденный этап. Гипотетически, можно оставлять "вчерашние", однако они уже не нужны, т.к. на Земле они уже уточнены по пройденной телеметрии, и если надо дать "задний ход" по своей колее, то эту "перфокарту будут набивать" уже по новым, уточнённым сведениям.

[Дмитрий Виницкий]

как именно оно взаимодействует с наземным?

от слова «никак»

But increasingly, the rover will take charge of the drive by itself, using a powerful auto-navigation system. Called AutoNav, this enhanced system makes 3D maps of the terrain ahead, identifies hazards, and plans a route around any obstacles without additional direction from controllers back on Earth.

"We have a capability called 'thinking while driving,'" said Vandi Verma, a senior engineer, rover planner, and driver at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Southern California. "The rover is thinking about the autonomous drive while its wheels are turning."
That capability, combined with other improvements, might enable Perseverance to hit a top speed of 393 feet (120 meters) per hour; its predecessor, Curiosity, equipped with an earlier version of AutoNav, covers about 66 feet (20 meters) per hour as it climbs Mount Sharp to the southeast.
"We sped up AutoNav by four or five times," said Michael McHenry, the mobility domain lead and part of JPL's team of rover planners. "We're driving a lot farther in a lot less time than Curiosity demonstrated."