登上火星的无人机,用了哪些老底子技术?

美国时间2月18日,重达一吨的“毅力号”火星车成功降落火星表面。这次“毅力号”的主要任务就是采集火星岩石标本,还要寻找外星生命,并且首次使用麦克风录下火星的声音。但是,“毅力号”最让人兴奋的实验,就是将在这颗红色星球上放飞人类第一架外星无人机——“机智号”。它的第一次飞行时间仅持续约20秒,但这是一个历史性的时刻,就如同莱特兄弟的第一次飞行,按照计划“机智号”将在火星上进行5次试飞。那么,人类首架火星无人机,又有哪些黑科技?这就是“机智号”,体重1.8公斤,平时就藏在火星车的机腹中。工程师预先设计了一个指令集,预装在“毅力号”上,由火星车对无人机进行指挥控制。所以,这次“机智号”并不会离火星车太远,设计的飞行测试,范围都不超过50米,时间也在90秒之内。它这次的主要使命,就是验证无人机在火星环境中飞行的可行性,为今后的第二代无人机积累经验。无人机采用了手机同款芯片别不相信,人类的第一款火星无人机,采用的芯片就是你的手机同款。而且,还是2014年的高通芯片——骁龙801(28nm制程)。当年采用这款芯片的旗舰手机大约是这样的:索尼Xperia Z2OPPO Find 7锤子手机小米4手机是不是很意外,先进的火星无人机居然采用了7年前的老旧芯片。原因是什么?因为无人机有重量限制:1.8公斤左右,并且对实时数据处理要求很高,包括飞行时的姿态控制、图像处理等等任务,而目前火星车上采用的成熟产品不能满足要求。啥!航天军工产品难道不是采用最高精尖的技术吗?这你就有误会了,其实航天器使用的设备,都会偏重成熟稳定型号,以保证设备的完好率。比如上一代火星车“好奇号”电脑的CPU,采用的就是“老祖宗级”的处理器:IBM的PowerPC 750,150nm制程,最高主频200MHz,和现在最新的CPU,动辄3、4G的主频,那是差了好几代了。所以这次NASA选定了的骁龙801处理器,虽然比不上目前最新的骁龙888处理器,但是计算能力比“毅力号”火星车用的处理器,还是要高好几个数量级。如果放在几十年前,手机处理器、传感器、摄像机、陀螺仪等都还没有被发明出来,造这么一个轻量级无人机几乎是不可能完成的任务。除了处理器,“机智号”无人机上的导航设备,包括惯性测量单元、激光测距仪等设备,也都是用普通的民用级硬件。当然这些民用配件能不能和航天产品一较高下,等“机智号”一上天就会见分晓了。为什么要派无人机?自从1964年首个探测器——水手4号,飞掠火星并传回22张火星照片,人类第一次近距离看到了火星表面的样子。到1976年7月20日和9月3日,孪生兄弟海盗1号和海盗2号,相继踏上火星地表。

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