SpaceX mostró un fragmento de la interfaz de control de la nave espacial Dragon 2

Como todos en nuestra pequeña secta saben, uno de los factores que permiten a SpaceX lograr sus objetivos con poco esfuerzo es el uso generalizado de las bases de disciplinas relacionadas.

Por ejemplo, una compañía utiliza componentes microelectrónicos comunes y baratos de una clase de confiabilidad industrial en lugar de componentes caros de clase aeroespacial, y resuelve problemas de estabilidad por redundancia. A veces, en lugar de componentes resistentes a la radiación, se utilizan soluciones más tolerantes a los radios, diseñadas para funcionar correctamente cuando se producen errores.

O otro ejemplo: las computadoras de vehículos espaciales y de vehículos de lanzamiento no funcionan en ninguna solución costosa patentada especializada, pero usan una versión personalizada de Linux, y el código está escrito en C \ C ++ ordinario usando bibliotecas estándar (STL) y herramientas (gcc, clang, gdb, valgrind). Sistemas de servicio, control de arranque, diagnóstico, etc. generalmente escrito en Go, Python y C #. Este enfoque le permite capacitar rápidamente a los desarrolladores de software, ahorrar en pruebas y usar tecnologías probadas, reduciendo drásticamente los costos y aumentando la eficiencia.

Bueno, esta vez la compañía decidió recurrir a la experiencia de los desarrolladores de juegos.



En la Conferencia de Desarrolladores de Juegos en curso 2016, SpaceX mostró un video con un fragmento de la interfaz actual del trampolín de la nave espacial Dragon 2, creado bajo un contrato con la NASA.


El video muestra una simulación del funcionamiento de la interfaz para el acoplamiento manual de la nave espacial con la ISS en el caso de que la nave mire en la dirección incorrecta, los ejes de los nodos de acoplamiento no estén alineados y la nave gire ligeramente.

El video se presentó como parte del informe "Creación de interfaces de la tripulación para una nave espacial del siglo XXI". En un informe, Matthew Monson, director de Dragon Software, habló sobre la creación de una interfaz de usuario para la nueva nave espacial.

Una de las características de Dragon 2 era el panel de control: en lugar de un conjunto de indicadores, pantallas y botones, SpaceX decidió usar pantallas grandes con una pantalla táctil y reducir la cantidad de botones físicos al mínimo.


Marco de la presentación de Dragon 2. Aparentemente, la versión final se verá más o menos así.

Dado que el barco se crea con la expectativa de una automatización completa del vuelo en todas las etapas, la mayoría de las veces la tripulación desempeña el papel de simples observadores e interviene en el control del barco solo en caso de situaciones de emergencia. Además, en algunos modos de vuelo, por ejemplo, cuando se lanza una nave espacial en órbita, un control complicado es completamente imposible debido al efecto de las sobrecargas en los miembros de la tripulación. En base a estas consideraciones, los desarrolladores decidieron, en lugar de usar las interfaces de botones tradicionales utilizadas en la aviación y la astronáutica, hacer que la interfaz de control se pareciera más a una imagen de un juego de computadora. La nueva interfaz se creó como una alternativa más simple y visualmente limpia a las soluciones clásicas.


Interfaz clásica de gestión de competidores de Dragon - Nave espacial Boeing Starliner

Vale la pena señalar que el uso de pantallas con pantalla táctil ofrece muchos bollos deliciosos: en
primer lugar, la capacitación de los nuevos miembros de la tripulación se simplifica enormemente y el umbral de entrada se reduce.
En segundo lugar, la circuitería del panel de control se simplifica enormemente, su peso y dimensiones se reducen.
En tercer lugar, la fiabilidad es prácticamente gratuita debido a la redundancia de los controles debido al uso de varias pantallas idénticas.
Cuarto, por extraño que parezca, las pantallas con pantallas táctiles son mucho más baratas que una dispersión de indicadores y botones.
En quinto lugar, la falta de necesidad de hardware especializado simplifica enormemente el desarrollo y las pruebas (el software de vuelo se puede ejecutar en una computadora normal), y el desacoplamiento de los botones e indicadores de hierro le permite desarrollar y cambiar rápidamente la funcionalidad (como, por ejemplo, esto se hace para los automóviles Tesla )


Los automóviles Tesla utilizan un enfoque similar: la mayoría de los elementos de visualización y control no son dos pantallas en la cabina, una de las cuales está equipada con una pantalla táctil

La interfaz de la pantalla en sí funciona a base de cromo (sí, en este lugar mi mandíbula cayó al suelo) y utiliza tecnologías web estándar. Como hierro, según los rumores, se usa un análogo del panel de Tesla, en la solución de SoC de Nvidia. Además del acoplamiento, la interfaz le permite planificar la trayectoria de la nave, realizar la orientación a través del reconocimiento de patrones de estrellas, realizar diagnósticos y administrar las comunicaciones. Matt Monson también señaló que para situaciones de emergencia, algunos controles físicos estarán presentes en el barco.

Cuando se le preguntó sobre la conveniencia de trabajar con interfaces en los guantes de traje espacial, Matt respondió que ellos monitorean activamente este problema y que los evaluadores no experimentan problemas al trabajar con guantes.


Botones físicos debajo de las pantallas principales

Además, el orador explicó por qué hizo este informe en la conferencia de desarrolladores de juegos: SpaceX ahora tiene una gran cantidad de desarrolladores de los juegos (y solo la industria del software), esto le permite intercambiar ideas y aprender de manera más efectiva. Los desarrolladores de juegos tienen habilidades específicas (por ejemplo, el hábito de ahorrar memoria u optimizar algoritmos) que son útiles para trabajar en la industria aeroespacial. Por ejemplo, a 60 cuadros por segundo, al desarrollador solo le quedan 16 ms para que los algoritmos funcionen, y esto se parece mucho a las limitaciones de los sistemas operativos en tiempo real utilizados en las naves espaciales. Además, los desarrolladores de juegos suelen tener experiencia trabajando eficazmente en grandes equipos con grandes proyectos y plazos estrictos.


Vista general del panel de control. Las pantallas muestran otro modo de operación de la interfaz (similar al modo de aproximación con la estación).

Algunas diapositivas del informe están disponibles en la galería en imgur .
Nuevo relato del informe
Presentación en video del interior del barco

Source: https://habr.com/ru/post/es391871/