أظهرت SpaceX جزءًا من واجهة التحكم لسفينة الفضاء Dragon 2

كما يعلم الجميع في طائفتنا الصغيرة ، فإن أحد العوامل التي تسمح لـ SpaceX بتحقيق أهدافها بجهد قليل هو الاستخدام الواسع النطاق للعمل الأساسي من التخصصات ذات الصلة.

على سبيل المثال ، تستخدم الشركة مكونات إلكترونية دقيقة شائعة ورخيصة لفئة موثوقية صناعية بدلاً من مكونات فئة الطيران باهظة الثمن ، وتحل مشاكل الاستقرار عن طريق التكرار. في بعض الأحيان بدلاً من المكونات المقاومة للإشعاع ، يتم استخدام حلول أرخص متسامحة للأشعة ، مصممة للعمل بشكل صحيح عند حدوث الأخطاء.

أو مثال آخر: لا تعمل أجهزة كمبيوتر المركبة الفضائية ومركبة الإطلاق على أي حل متخصص باهظ الثمن ، ولكن تستخدم إصدارًا مخصصًا من Linux ، ويتم كتابة الرمز بلغة C \ C ++ عادية باستخدام المكتبات القياسية (STL) والأدوات (gcc ، clang ، gdb ، valgrind). أنظمة الخدمة ، وبدء التحكم ، والتشخيص ، وما إلى ذلك. مكتوبة بشكل عام في Go و Python و C #. يسمح لك هذا النهج بتدريب مطوري البرامج بسرعة ، والتوفير في الاختبار واستخدام التقنيات المثبتة ، وخفض التكاليف بشكل كبير وزيادة الكفاءة.

حسنًا ، قررت الشركة هذه المرة التحول إلى تجربة مطوري الألعاب.



في مؤتمر مطوري الألعاب الحالي لعام 2016 ، عرضت SpaceX مقطع فيديو يحتوي على جزء من الواجهة الحالية لمركبة Dragon 2 الفضائية الترامبولين ، التي تم إنشاؤها بموجب عقد مع وكالة ناسا.


يُظهر الفيديو محاكاة لتشغيل الواجهة للرسو اليدوي للمركبة الفضائية مع ISS في الحالة التي تبدو فيها السفينة في الاتجاه الخاطئ ، ولا يتم محاذاة محاور عقد الإرساء ، وتدور السفينة نفسها قليلاً.

تم عرض الفيديو كجزء من تقرير "بناء واجهات الطاقم لمركبة فضائية من القرن الحادي والعشرين". في تقرير ، تحدث ماثيو مونسون ، رئيس برنامج Dragon ، عن إنشاء واجهة مستخدم للمركبة الفضائية الجديدة.

كانت إحدى ميزات Dragon 2 هي لوحة التحكم: بدلاً من مجموعة من المؤشرات والشاشات والأزرار ، قررت SpaceX استخدام الشاشات الكبيرة مع شاشة تعمل باللمس ، وتقليل عدد الأزرار المادية إلى الحد الأدنى.


إطار من عرض Dragon 2. على ما يبدو ، فإن النسخة النهائية ستبدو مثل هذا.

نظرًا لأنه تم إنشاء السفينة مع توقع التشغيل الآلي الكامل للرحلة في جميع المراحل ، يلعب الطاقم في معظم الأحيان دور المراقبين البسيطين ، ويتدخل في السيطرة على السفينة فقط في حالات الطوارئ. علاوة على ذلك ، في بعض أوضاع الطيران ، على سبيل المثال ، عند إطلاق مركبة فضائية إلى المدار ، يكون بعض التحكم المعقد مستحيلًا تمامًا بسبب تأثير الزائد على أفراد الطاقم. بناءً على هذه الاعتبارات ، قرر المطورون بدلاً من استخدام واجهات الأزرار التقليدية المستخدمة في الطيران والملاحة الفضائية ، لجعل واجهة التحكم أشبه بصورة من لعبة كمبيوتر. تم إنشاء الواجهة الجديدة كبديل أبسط ونظيف للحلول الكلاسيكية.


واجهة إدارة التنين الكلاسيكية للمنافسين - سفينة بوينج ستارلاينر الفضائية

تجدر الإشارة إلى أن استخدام الشاشات التي تعمل باللمس يعطي الكثير من الكعك اللذيذ:
أولاً ، يتم تبسيط تدريب أفراد الطاقم الجدد بشكل كبير ويتم تقليل عتبة الدخول.
ثانيًا ، يتم تبسيط دوائر لوحة التحكم بشكل كبير ، ويتم تقليل وزنها وأبعادها.
ثالثًا ، الموثوقية مجانية تقريبًا نظرًا لتكرار عناصر التحكم بسبب استخدام العديد من الشاشات المتطابقة.
رابعًا ، ومن الغريب أن الشاشات نفسها المزودة بشاشات تعمل باللمس أرخص بكثير من تناثر المؤشرات والأزرار.
خامساً ، يؤدي عدم الحاجة إلى أجهزة متخصصة إلى تبسيط التطوير والاختبار إلى حد كبير (يمكن تشغيل برنامج الطيران على جهاز كمبيوتر عادي) ، ويتيح لك الفصل من أزرار ومؤشرات الحديد تطوير الوظائف وتغييرها بسرعة (على سبيل المثال ، يتم ذلك لسيارات تسلا )


تستخدم سيارات تسلا نهجًا مشابهًا - معظم عناصر العرض والتحكم ليست شاشتين في المقصورة ، أحدهما مزود بشاشة تعمل باللمس

تعمل واجهة الشاشة نفسها على أساس الكروم (نعم ، في هذا المكان سقط فكي على الأرض) وتستخدم تقنيات الويب القياسية. كحديد ، وفقًا للشائعات ، يتم استخدام تناظرية للوحة من Tesla ، على حل SoC من Nvidia. بالإضافة إلى الإرساء ، تسمح لك الواجهة بتخطيط مسار السفينة ، وتنفيذ التوجيه من خلال التعرف على أنماط النجوم ، وإجراء التشخيصات ، وإدارة الاتصالات. لاحظ مات مونسون أيضًا أنه في حالات الطوارئ ، ستكون هناك بعض الضوابط المادية في السفينة.

عندما سُئل عن الراحة في العمل مع الواجهات في قفازات بدلة الفضاء ، رد مات بأنهم يراقبون هذه المشكلة بنشاط ولا يواجه المختبرون مشاكل عند العمل في القفازات.


الأزرار المادية أسفل الشاشات الرئيسية

بالإضافة إلى ذلك ، أوضح المتحدث لماذا قدم هذا التقرير في مؤتمر مطوري الألعاب: تمتلك SpaceX الآن عددًا كبيرًا من المطورين من الألعاب (وصناعة البرمجيات فقط) ، وهذا يسمح لك بتبادل الأفكار بشكل فعال والتعلم بشكل أكثر فعالية. يمتلك مطورو الألعاب مهارات محددة (على سبيل المثال ، عادة توفير الذاكرة أو تحسين الخوارزميات) مفيدة للعمل في صناعة الطيران. على سبيل المثال ، عند 60 إطارًا في الثانية ، لم يتبق للمطور سوى 16 مللي ثانية حتى تعمل الخوارزميات ، وهذا يشبه إلى حد كبير قيود أنظمة التشغيل في الوقت الفعلي المستخدمة في المركبات الفضائية. بالإضافة إلى ذلك ، عادةً ما يتمتع مطورو الألعاب بخبرة في العمل بفعالية في فرق كبيرة ذات مشروعات كبيرة ومواعيد نهائية صعبة.


نظرة عامة على لوحة التحكم. تعرض الشاشات طريقة تشغيل أخرى للواجهة (على غرار وضع التقريب مع المحطة).

تتوفر بعض الشرائح من التقرير في المعرض على imgur .
إعادة عرض تقرير
عرض فيديو بالداخل من السفينة

Source: https://habr.com/ru/post/ar391871/