Vergleich der eingebetteten Computersysteme der Mars-Rover
Die eingebetteten Computersysteme an Bord der Mars-Rover, die von der NASA gestartet wurden, müssen hohe Strahlungswerte und starke Temperaturschwankungen überstehen. Aus diesem Grund sind deren Computerressourcen im Vergleich zu gewöhnlichen Computersystemen auf der Erde limitiert.
Überblick
BearbeitenDie direkte Teleoperation eines Mars-Rovers ist nicht praktikabel, da der Hin- und Rückweg der Funksignale zwischen Erde und Mars 8 bis 42 Minuten benötigt und das Deep Space Network nur ein paar Mal im Laufe eines Mars-Tages (Sol) verfügbar ist. Daher trägt ein Rover-Command-Team alle Befehle in eine Kommandodatei ein und sendet diese an den Rover. Der Rover erhält somit alle auszuführenden Befehle zusammen und beginnt dann selbständig einen Befehl nach dem anderen abzuarbeiten.
Darüber hinaus benutzt ein Rover autonome Software, um Entscheidungen auf Basis von Messwerten der Sensoren zu treffen. Für jedes Paar von stereoskopischen Bildern konnte Sojourner Rover (Pathfinder) 20 3D-Punkte generieren, während der MER bereits 15.000 bis 40.000 3D-Punkte generieren konnte. Ein langfristiger Trend im Mars-Rover Computing ist somit eine größere Instrumentenautonomie. Autonomie bedeutet, dass das Instrument über seine eigene CPU und ein eigenes Betriebssystem (RTOS) verfügt. Im Endeffekt kann das Instrument selbständig operieren, ohne die CPU des Rovers zu stark zu belasten. Das Mars Science Laboratory besitzt Kameras mit größerer Autonomie als einige der anderen Instrumente.[1]
Vergleichsdaten
Bearbeiten| Rover (Mission, Organization, Jahr) | CPU | RAM | Festspeicher (Flash, SSD, HDD) | Betriebssystem | Prozessorzeit verfügbar für autonome Software |
|---|---|---|---|---|---|
| Sojourner Rover (Pathfinder, NASA, 1997)[1][2][3][4] | 2 MHz[5] Intel 80C85 | 512 KB | 176 KB | Custom Cyclic Executive | aktuell nicht verfügbar |
| Pathfinder Lander (NASA, 1997)[1] (Basisstation für den Sojourner rover) |
20 MHz MFC (IBM RAD6000 Precursor) | 128 MB | 6 MB (EEPROM) | VxWorks[6] (Multitasking) | weniger als 75 % |
| Spirit und Opportunity (Mars Exploration Rover (MER), NASA, 2004)[1] | 20 MHz IBM RAD6000 | 256 MB | |||
| Curiosity (Mars Science Laboratory (MSL), NASA, 2011)[1][7][7][8] | 200 MHz IBM RAD750 | 256 MB | 2 GB | ||
| Perseverance (Mars 2020 Rover (M20), NASA, 2020)[1][7][7][8] |
Siehe auch
BearbeitenEinzelnachweise
Bearbeiten- ↑ a b c d e f Max Bajracharya, Mark W. Maimone, and Daniel Helmick (2008) (Jet Propulsion Laboratory and California Institute of Technology); Autonomy for Mars rovers: past, present, and future; published in: Computer, a journal of the IEEE Computer Society, December 2008, Volume 41, Number 12, page 45, ISSN 0018-9162.
- ↑ Mars Pathfinder Frequently Asked Questions: Sojourner Rover. NASA/JPL, 10. April 1997, abgerufen am 27. März 2009.
- ↑ Donna L. Shirley and Jacob R. Matijevic: Mars Rovers: Past, Present, & Future. NASA/JPL, 10. Mai 1997, abgerufen am 18. April 2009.
- ↑ Larry Lange: U.S. plays catch-up as robots crawl into new applications. EETimes.com, 18. Februar 1998, archiviert vom am 27. August 2008; abgerufen am 18. April 2009.
- ↑ Mars Pathfinder Frequently Asked Questions – What type(s) of CPU does the rover have? How fast is it? How much memory does it have? What other storage devices?. NASA
- ↑ Wind River Powers Mars Exploration Rovers—Continues Legacy as Technology Provider for NASA's Space Exploration. Wind River, 6. Juni 2003, abgerufen am 18. Oktober 2023.
- ↑ a b c d Mars Science Laboratory: Mission: Rover: Brains. NASA/JPL, abgerufen am 27. März 2009.
- ↑ a b BAE Systems computers to manage data processing and command for upcoming satellite missions. BAE Systems, 17. Juni 2008, archiviert vom am 6. September 2008; abgerufen am 17. November 2008.