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有惊无险!“机智号”第六次飞行出现异常,最终在预定地点5米内安全着陆
前瞻网    2021-05-29 17:54

在美国宇航局“火星2020”计划的第91个火星日,“机智号”火星直升机执行了它的第六次飞行。本次任务的设计目的是扩大飞行高度和距离,并通过拍摄部分地区的立体图像来展示空中成像能力。

“机智号”被要求爬到33英尺(10米)的高度,然后以9英里每小时(4米每秒)的地面速度移动到492英尺(150米)的西南方向。在这个时候,它需要向南移动49英尺(15米),同时向西拍摄图像,然后再向东北飞行164英尺(50米),然后着陆。

有惊无险!“机智号”第六次飞行出现异常,最终在预定地点5米内安全着陆

遥测技术显示,飞行的第一个150米阶段顺利进行。但之后转弯时,“机智号”开始调整它的速度,并以摆动的方式前后倾斜、振荡。这种行为在余下的飞行中一直持续。在安全着陆之前,机载传感器显示旋翼飞机遇到了超过20度的滚转和俯仰偏差、较大的控制输入和功率消耗峰值。

“机智号”上的导航相机于2021年5月22日拍摄展示了这架旋翼飞机第六次飞行的最后29秒。

当直升机在空中飞行时,该公司使用机载惯性测量单元(IMU)跟踪其运动。IMU测量了“机智号”的加速度和转速。通过整合这些信息,随着时间的推移,它有可能估计直升机的位置,速度,和姿态(它在哪里,它是如何快速移动,它是如何在空间定向)。机载控制系统通过快速调整控制输入(以每秒500次的速度)对估计的运动作出反应。

飞行大约54秒后,导航摄像机传送图像的管道出现了故障。这个小故障导致了一张图像丢失,但更重要的是,它导致后来所有的导航图像都带有不准确的时间戳。从这一点开始,每次导航算法基于导航图像进行校正时,都是基于关于图像拍摄时间的错误信息进行操作、矫正。由此产生的不一致性显著降低了直升机飞行所用的信息,导致估计不断被“修正”,以解释幻影误差。大型振动随之而来。

尽管遇到了这种异常情况,“机智号”仍然能够在距离着陆地点约16英尺(5米)的地面上安全着陆。一个原因是,它尽了相当大的努力,以确保直升机的飞行控制系统有足够的稳定性。

结果,“机智号”在飞行的最后时刻忽视了摄像机的图像,停止了摆动,调整了姿态,并以设计的速度着陆。

NASA现在已经有了飞行数据,来探测直升机的性能极限。这些数据将在未来被仔细分析,扩大研究人员们关于在火星上飞行直升机的了解。

译/前瞻经济学人APP资讯组

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