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来自火星的问候

芯片在太空中生存需要什么。

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你好火星。祝贺美国宇航局和喷射推进实验室(JPL)的令人惊叹的工程师和科学家,以便在火星Jezero火山口上成功触地得出。

1920年7月,美国宇航局推出了坚持不懈的流动裁使命,该使命试图寻找可居住的条件的迹象,寻找生物充分症,并为未来火星样本返回任务和人类探险收集样品。七个月后,坚持不懈地登陆了Jezero火山口。

PerseVeRance Rover在其视觉计算元件(VCE)中包括基于FPGA的硬件加速器,这将有助于在火星表面上的着陆导航和自动驾驶。辐射硬化的Xilinx Virtex-5QVS(SIRF)用作计算机视觉加速器卡(CVAC)中的可重编程视觉处理器,用于加速图像整流,过滤,检测和匹配等特定立体声和视觉任务。一些仪器上还包括MASTCAM-Z,一个多光谱立体成像仪器,它基于MARS科学实验室(MSL)架构和扫描的数字盒中使用辐射耐受性Virtex-II FPGA(XQR2V3000)有机和化学品(Sherloc)光谱仪的拉曼和发光的可居住环境,它使用Mahli与包含XQR2V3000 FPGA的相机系统。


图1:坚持不懈的流动站(来源:NASA)

众所周知,这不是火星的第一个任务,迄今为止已经有这么多令人兴奋的工作 - 这是值得回报。

美国宇航局的机会Rover Mission于2019年2月13日结束,在探索火星的15岁以上,即使设计旨在持续90个火星天。美国宇航局的火星勘探计划是有史以来最成功的截止行动团之一。


图2:MER机会(来源:NASA)

美国宇航局的火星探索流浪者(MER)使命涉及两场火星群:“精神”和“机遇”。他们旨在探索火星的水源的星球。计划去过持续90天,这些流浪者超过了每个人的期望,持续7年以上超过7年(20倍更长)和机会持续15年(55倍更长) - 从地球地质构成返回有价值的信息。

在创造这些令人难以置信的利用太阳能运行的MERs时,喷气推进实验室团队使用了耐辐射的Virtex-4 FPGA,这是设计时FPGA空间级技术中最先进的,用于火星探测器的着陆和表面操作。具体来说,XQVR4062 fpga进入每个MER登陆艇,控制火星车多相下降和着陆过程中的关键烟火操作,当工程师在机动的各个阶段触发炸药时。NASA的工程师使用fpga作为着陆器热开关接口系统的核心,该系统将MERs精心设计的烟火序列精确到毫秒。此外,NASA还将xqvr1000用于火星探测发动机控制板,该控制板负责监督车轮、方向盘、手臂、摄像头和各种仪器的电机,使漫游者能够在火星通常是淤泥状的表面上行驶,并克服各种障碍。


图3:MSL Curiosity(来源:NASA)

下一个前往火星的火星车是火星科学实验室(MSL),又名“好奇号”,于2011年发射,历时8个月,行程3.52亿英里。它的设计以核能为动力,目前仍在火星表面航行,试图确定火星上是否曾经存在微生物生命形式。最初设计为2年的任务,漫游者仍然可以运行,并在8年多后继续强大,并可能在未来几年继续这样做。

空间级产品使Mahli(成像仪),ChemCam(遥感仪器),电气仪(通信)和麦林(处理器)等钥匙仪器系统能够在流动站上。火星手镜头成像仪(Mahli),罗孚机器人手臂上的相机,获取图像,而Malin系统由后端图像处理盒组成,该盒子处理来自所有车载摄像机的图像。Xilinx的Virtex-II(XQR2V3000)辐射耐受FPGA在这些系统中实现图像管道。所有接口,压缩和时序函数都是在Virtex-II FPGA中实现MicroBlaze软处理器核心的逻辑外设。这使得好奇心能够送回距离3500万英里的外星景观的令人惊叹的图像。ChemCam(化学和相机复合体)提供了使用Xilinx的辐射耐受XQ2V1000 FPGA的岩土和土壤的元素组成和高分辨率图像。

好奇心配备了具有重要的电信系统,如X频带发射器和接收器,可以与地球通信和UHF电气 - Lite的无线电定义无线电,用于与MARS的轨道传播,该轨道轨道将作为数据返回地球的主要路径。Xilinx的XQR2V3000辐射耐受性FPGA在这些通信盒中使用,提供关键的链接回到地球上。

Xilinx FPGA正在进行他们的载体流动站和仪器,包括视觉处理器为历史悠久的第一图像执行图像处理优化。



1评论

马克斯贝克 说:

去SIRF !!!

注意XQVR4062不是Virtex-4部分,它来自较旧的4000系列FPGA(https://www.xilinx.com/support/documentation/data_sheets/4000.pdf.)。看起来像xc4062xl的rad-suld版本,带有往返5k拖鞋

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