Garmin na Marsu
Když se malý vrtulník Ingenuity agentury NASA vydal na svůj první řízený let na Marsu, optický senzor pro měření vzdálenosti Garmin LIDAR-Lite v3 pomohl změřit, jak vysoko letoun vystoupal.
S vrtulníkem Ingenuity uskutečnila NASA první řízený let na jiné planetě – a tato výjimečná mise se odehrála za přítomnosti značky Garmin.
Ingenuity přistál bezpečně v kráteru Jezero na Marsu 18. února 2021, připevněný k břichu roveru Mars 2020 Perseverance. Bezpečně se rozložil ze své pozice na roveru a byl vysazen na povrch Marsu. Vrtulník, nabitý solární energií, potvrdil komunikaci s letovými operátory na Zemi, připravil rotorové listy a nakonec poprvé vzlétl a letěl autonomně. Ingenuity, původně navržený pro technologickou demonstraci až pěti zkušebních letů za 30 dní, absolvoval 72 letů za méně než tři roky a svou misi dokončil 25. ledna 2024.
Jak se do toho zapojila společnost Garmin? Naše technologie LIDAR-Lite v3 měřila vzdálenost vrtulníku od země. Cílem letu Ingenuity bylo dosáhnout výšky 5 metrů od povrchu Marsu a letět po dobu až 90 sekund. Pro představu, atmosféra na Marsu je méně než z 1% tak hustá jako atmosféra na Zemi – a první let Wilbura a Orvilla Wrightových na Zemi trval pouze 12 sekund. Ingenuity dokázal ještě více, nakonec letěl 128 minut, urazil 17 kilometrů a vystoupal do výšky 24 metrů.
Ingenuity vážil na Zemi 1,8 kg, což odpovídá 0,68 kg na Marsu, a jeho rotory měřily od špičky ke špičce asi 4 stopy. Díky tomu byl LIDAR-Lite v3 ideálním kompaktním a vysoce výkonným řešením pro optické měření vzdálenosti.
Bob Lewis, konstruktér společnosti Garmin, který se podílel na vývoji této technologie, vysvětluje níže výhody použití LIDAR-Lite při tak důležité misi, jako byla tato.
Co je zařízení LIDAR-Lite a jak funguje?
Modul LIDAR-Lite by se dal označit jako výškoměr. Měří vzdálenost mezi vrtulníkem a zemí a využívá infračervené světelné impulsy, které jsou promítány dolů na zem. Poté se světlo vrací a měří se doba, za kterou se světlo stihne dostat od vrtulníku dolů na zem a zpět nahoru. Modul byl vybrán proto, že je velmi, velmi lehký a vrtulník – protože pracuje v atmosféře s nízkou hustotou – nemůže nést mnoho.
Jak se LIDAR-Lite obvykle používá na Zemi?
Používá se k měření vzdálenosti v různých aplikacích – obvykle vzdálenosti do asi 40 metrů. A je velmi přesný. Jeho přesnost je nižší než jeden palec, takže je užitečný v mnoha situacích. Často se používá v dronech jako výškoměr k měření výšky dronu nad zemí. Používá se také v některých robotických aplikacích pro skenování místností. Jednou z hlavních vlastností tohoto optického systému je dobře zaostřený paprsek, který se příliš nerozptyluje, takže můžete skenovat 360 stupňů nad horizontem a získat mapu místnosti. LIDAR-Lite lze použít v jakékoli situaci, kdy potřebujete měřit vzdálenost přesně a s rychlou aktualizační frekvencí, například v systémech, které tyto informace potřebují pro navigaci.
Pokud je rychlost aktualizace příliš pomalá, nelze se pohybovat opravdu rychle. LIDAR-Lite může poskytovat aktualizace v řádu stovek měření za sekundu.
Má Garmin další produkty, které využívají technologii LIDAR-Lite?
Ve skutečnosti se používá v celé řadě produktů Garmin. V případě NASA se pravděpodobně používá především k měření vzdálenosti od země, ale pokud kombinujete vzdálenost od země s kamerovým systémem, můžete jej použít k navigaci. Máme ruční golfový dálkoměr Approach® Z82, který tuto technologii využívá. Existují také produkty pro střelce, Xero® A1i Bow Sight a Kušohled Xero X1i, které měří vzdálenost k cíli a na základě toho, jak daleko jste, vypočítají, jak velký bude pokles. Pokud jste tedy 50 yardů daleko, šíp bude mít poměrně velký pokles – a LIDAR-Lite vám v podstatě poskytne nové zaměření, které tento rozdíl kompenzuje. Lze jej zkrátka použít v nejrůznějších jedinečných aplikacích.
Chcete se dozvědět více o tomto historickém dobrodružství? Více informací o misi Ingenuity NASA najdete zde.
