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火星 機(jī)靈號(hào)在火星上的意外飛行異常中幸存了下來！

在火星上進(jìn)行第六次飛行時(shí)，機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）直升機(jī)遇到了一些事故，但是，由于進(jìn)行了規(guī)劃和內(nèi)置的故障保護(hù)功能，它得以幸免于難。
火星 機(jī)靈號(hào)在火星上的意外飛行異常中幸存了下來！
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這是個(gè)好消息，因?yàn)樗故玖嗽撝鄙龣C(jī)控制系統(tǒng)防錯(cuò)的多種方法，為在地球上的工程師提供了修補(bǔ)漏洞的機(jī)會(huì)。
該活動(dòng)于2021年5月22日舉行，這是毅力號(hào)飛行任務(wù)的第91個(gè)火星日。天空晴朗明亮，非常適合機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）的任務(wù)：展示其拍攝航空立體圖像的能力。
這架小直升機(jī)要垂直上升到10米（33英尺）的高度，然后水平向西南飛行150米，這時(shí)它會(huì)旋轉(zhuǎn)并向南移動(dòng)15米，同時(shí)拍攝圖像，然后轉(zhuǎn)身向東北飛行，然后再飛行50米，然后再著陸，飛行速度約為每秒4米（8.9英里/小時(shí)）。
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但是，就在到達(dá)第一條飛行路線150米的盡頭時(shí)，機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）開始表現(xiàn)得很奇怪。
“機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）開始調(diào)整其速度，并以一種振蕩的方式來回傾斜，”美國國家航空航天局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）飛行員哈瓦德·格里普（HvardGrip）在博客中寫道。
“這種行為在整個(gè)飛行的其余時(shí)間內(nèi)一直持續(xù)。在安全著陸之前，機(jī)載傳感器表明旋翼飛機(jī)遇到了超過20度的側(cè)傾和俯仰偏移，較大的控制輸入和功耗峰值。”
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機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）小組發(fā)現(xiàn)，這個(gè)問題與直升機(jī)的導(dǎo)航方式有關(guān)。它的主要導(dǎo)航系統(tǒng)，即機(jī)載慣性測(cè)量單元，不斷跟蹤機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）的位置、速度和姿態(tài)（在三維空間中的方向）。
為了支持這一點(diǎn)，它還安裝了導(dǎo)航攝像機(jī)，它以每秒30張圖像的速度不斷拍攝下面導(dǎo)航系統(tǒng)查看圖像的時(shí)間戳以了解何時(shí)拍攝，并使用該信息根據(jù)當(dāng)時(shí)應(yīng)該看到的圖像來比較相機(jī)看到的圖像。如果沒有疊加，則直升機(jī)會(huì)對(duì)其位置，速度和姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整。
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這是第六次飛行出問題的地方。圖像傳輸管道中的故障導(dǎo)致導(dǎo)航圖像中的一個(gè)（僅一個(gè)）在到達(dá)導(dǎo)航系統(tǒng)之前就掉線了。這意味著每個(gè)后續(xù)圖像的時(shí)間戳都不正確。
因此，機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）的導(dǎo)航系統(tǒng)接收到的有關(guān)其周圍環(huán)境的信息有些偏斜，導(dǎo)致直升機(jī)想要糾正實(shí)際上不存在的錯(cuò)誤。這導(dǎo)致了飛機(jī)的搖擺不定，但機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）仍然能夠在計(jì)劃位置的5米內(nèi)完美著陸。
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部分原因是因?yàn)橹鄙龣C(jī)的工程師決定讓機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）忽略高度低于一米的導(dǎo)航攝像頭圖像，因?yàn)樗鼈兛赡鼙豢拷孛娴幕覊m所遮蓋，從而使導(dǎo)航系統(tǒng)混亂。這樣可以確保平穩(wěn)地起飛和降落，但是這也意味著機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）可以在這個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻停止擺動(dòng)。
機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）還被設(shè)計(jì)為具有“穩(wěn)定性裕度”，其中它可以容忍較大的錯(cuò)誤（包括圖像時(shí)間戳記中的錯(cuò)誤）而不會(huì)變得不穩(wěn)定。
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“從更大的角度來看，第六次飛行以機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）安全地結(jié)束了地面，因?yàn)樵S多子系統(tǒng)——旋翼系統(tǒng)、執(zhí)行器和動(dòng)力系統(tǒng)——響應(yīng)了不斷增加的要求，以保持直升機(jī)飛行。在這種情況下，機(jī)靈號(hào)（Ingenuity）變得精明，盡管這次飛行發(fā)現(xiàn)了現(xiàn)在必須解決的定時(shí)漏洞，但它也以多種方式證實(shí)了該系統(tǒng)的可靠性，”格里普寫道。
【 火星|機(jī)靈號(hào)在火星上的意外飛行異常中幸存了下來！】“雖然我們沒有故意計(jì)劃這樣的壓力飛行，但美國宇航局現(xiàn)在已經(jīng)有了探測(cè)直升機(jī)性能范圍外圍的飛行數(shù)據(jù)。我們將在未來一段時(shí)間內(nèi)仔細(xì)分析這些數(shù)據(jù)，從而擴(kuò)大我們?cè)诨鹦巧巷w行直升機(jī)的知識(shí)儲(chǔ)備。”

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