NASA将火星直升机的高通芯片重新利用，助力毅力号火星车自主导航

NASA近日透露，他们重新利用了毅力号火星车上用于与机智号火星直升机通信的处理器，来帮助这台漫游机器人在火星上实现"几乎无限距离"的自主导航。

NASA在上周的一篇文章中披露了这一技术改造，表示他们使用了火星车的直升机基站（HBS），因为其处理器速度比火星车其他设备快100倍。

NASA此前曾透露，HBS运行的是高通801处理器，这款芯片采用四核Krait CPU（使用高通自主设计的Arm兼容内核）、Adreno 330 GPU和Hexagon数字信号处理器。据报道，火星上的这些芯片运行频率为2.26GHz，配备2GB内存和32GB闪存，NASA在其上运行Linux系统。

随着机智号在完成72次飞行任务后永久停飞，HBS处于闲置状态。喷气推进实验室机器人操作首席工程师Vandi Verma因此考虑重新利用这一硬件。

NASA将为这款芯片创建的新工作负载称为"火星全球定位"，并描述其特点为"一种能够快速比较火星车导航相机全景图像与车载轨道地形图的算法"。

该机构表示，这种算法"大约需要两分钟就能将火星车位置精确定位到约10英寸（25厘米）范围内"，目前已投入使用，在2月2日和16日已经启用。

"这就像是为火星车配备了GPS。现在它可以确定自己在火星上的位置，"Verma写道。"这意味着火星车将能够更长距离地自主行驶，因此我们将探索更多行星区域并获得更多科学发现。"

NASA的文章表示，这款软件意味着"毅力号可以接受指令，在不联系地球的情况下行驶几乎无限的距离"。

这相比火星车当前的自主导航工具是一个重大改进。目前的系统可能会让机器人"对其确切位置越来越不确定"，有时误差可达35米。"当认为可能过于接近危险地形时，毅力号可能会提前结束行驶并等待来自地球的指令。"

"利用HBS计算机也面临挑战，"NASA写道，随后解释他们开发了检查机制，让算法在HBS上多次运行，然后由火星车的一台主计算机检查以确保结果匹配。

"在测试期间，团队反复发现火星车位置偏差1毫米，"文章解释道。"他们发现处理器1GB内存中约有25个比特受损——这只是极小的一部分——并开发了在算法运行时隔离这些比特的解决方案。"

需要注意的是，操控火星车可能面临长达40分钟的延迟，而毅力号上最快的无线电最大速度仅为2 Mbps。

Verma认为，开发火星全球定位技术并在高通芯片上部署的工作，将随着航天器设计师越来越多地使用商用芯片而变得重要。NASA的文章表示，其研究人员"已经将目光投向月球，那里困难的照明条件和漫长寒冷的月夜使得准确了解航天器位置变得更加关键"。

Q&A

Q1：火星全球定位技术是什么？有什么作用？

A：火星全球定位是NASA开发的一种算法，能够快速比较火星车导航相机的全景图像与车载轨道地形图。这项技术大约需要两分钟就能将毅力号火星车位置精确定位到25厘米范围内，就像为火星车配备了GPS系统。

Q2：为什么NASA要重新利用机智号直升机的处理器？

A：因为机智号火星直升机在完成72次飞行任务后永久停飞，其直升机基站的高通801处理器处于闲置状态。这款处理器比火星车其他设备快100倍，NASA决定将其重新利用来提升毅力号的自主导航能力。

Q3：这项技术对火星探索有什么意义？

A：这项技术让毅力号能够在不联系地球的情况下自主行驶几乎无限距离，大大改善了之前可能出现35米位置误差的问题。这意味着火星车可以探索更多行星区域，获得更多科学发现，提高探索效率。