SpaceX mostrou um fragmento da interface de controle da nave espacial Dragon 2

Como todos em nossa pequena seita sabem, um dos fatores que permitem à SpaceX alcançar seus objetivos com pouco esforço é o amplo uso de bases de disciplinas relacionadas.

Por exemplo, uma empresa usa componentes microeletrônicos comuns e baratos de uma classe de confiabilidade industrial em vez de componentes caros da classe aeroespacial e resolve problemas com estabilidade por redundância. Às vezes, em vez de componentes resistentes à radiação, são usadas soluções mais tolerantes a radiação, projetadas para funcionar corretamente quando ocorrem erros.

Ou outro exemplo: naves espaciais e computadores de veículos lançadores não funcionam em nenhuma solução cara proprietária especializada, mas usam uma versão personalizada do Linux, e o código é escrito em C \ C ++ comum usando as bibliotecas padrão (STL) e ferramentas (gcc, clang, gdb, valgrind). Sistemas de serviço, controle de partida, diagnóstico, etc. geralmente escrito em Go, Python e C #. Essa abordagem permite que você treine rapidamente desenvolvedores de software, economize em testes e use tecnologias comprovadas, reduzindo drasticamente os custos e aumentando a eficiência.

Bem, desta vez a empresa decidiu recorrer à experiência dos desenvolvedores de jogos.



Na atual Game Developers Conference 2016, a SpaceX mostrou um vídeo com um fragmento da interface atual do trampolim da sonda Dragon 2, criado sob um contrato com a NASA.


O vídeo mostra uma simulação da operação da interface para ancoragem manual da nave espacial com o ISS no caso em que o navio olha na direção errada, os eixos dos nós de ancoragem não estão alinhados e o próprio navio gira levemente.

O vídeo foi apresentado como parte do relatório "Construindo interfaces de tripulação para uma espaçonave do século XXI". Em um relatório, Matthew Monson, chefe da Dragon Software, falou sobre a criação de uma interface de usuário para a nova sonda.

Um dos recursos do Dragon 2 era o painel de controle: em vez de um conjunto de indicadores, displays e botões, a SpaceX decidiu usar telas grandes com uma tela sensível ao toque e reduzir o número de botões físicos ao mínimo.


Quadro da apresentação de Dragon 2. Aparentemente, a versão final será mais ou menos assim.

Como o navio é criado com a expectativa de automação total do voo em todas as etapas, na maioria das vezes a tripulação desempenha o papel de simples observadores e intervém no controle do navio apenas em situações de emergência. Além disso, em alguns modos de vôo, por exemplo, ao lançar uma espaçonave em órbita, algum controle complicado é completamente impossível devido ao efeito de sobrecargas nos membros da tripulação. Com base nessas considerações, os desenvolvedores decidiram, em vez de usar as interfaces de botão tradicionais usadas na aviação e na astronáutica, tornar a interface de controle mais parecida com a de um jogo de computador. A nova interface foi criada como uma alternativa mais simples e visualmente limpa às soluções clássicas.


Interface clássica de gerenciamento de competidores Dragon - Nave espacial Boeing Starliner

Vale a pena notar que o uso de telas com uma tela sensível ao toque fornece muitos pães deliciosos:
Primeiro, o treinamento de novos membros da tripulação é bastante simplificado e o limiar de entrada é reduzido.
Em segundo lugar, o circuito do painel de controle é bastante simplificado, seu peso e dimensões são reduzidos.
Em terceiro lugar, a confiabilidade é praticamente gratuita devido à redundância de controles devido ao uso de várias telas idênticas.
Quarto, por incrível que pareça, os displays com telas sensíveis ao toque são muito mais baratos que uma variedade de indicadores e botões.
Em quinto lugar, a ausência da necessidade de hardware especializado simplifica muito o desenvolvimento e os testes (o software de vôo pode ser executado em um computador comum), e a dissociação dos botões e indicadores de ferro permite que você desenvolva e mude rapidamente a funcionalidade (como, por exemplo, isso é feito para carros da Tesla )


Os carros da Tesla usam uma abordagem semelhante - a maioria dos elementos de exibição e controle não são dois na cabine, um dos quais equipado com uma tela sensível ao toque

A interface da tela funciona com base em cromo (sim, neste local, minha mandíbula caiu no chão) e usa tecnologias padrão da web. Como ferro, de acordo com os rumores, é utilizado um análogo do painel da Tesla, na solução SoC da Nvidia. Além de atracar, a interface permite planejar a trajetória do navio, realizar orientação através do reconhecimento de padrões estelares, realizar diagnósticos e gerenciar comunicações. Matt Monson também observou que, para situações de emergência, alguns controles físicos estarão presentes no navio.

Quando perguntados sobre a conveniência de trabalhar com interfaces nas luvas de traje espacial, Matt respondeu que eles monitoram ativamente esse problema e os testadores não apresentam problemas ao trabalhar com luvas.


Botões físicos sob as telas principais

Além disso, o palestrante explicou por que ele fez esse relatório na conferência de desenvolvedores de jogos: a SpaceX agora tem um grande número de desenvolvedores da indústria de jogos (e apenas da indústria de software), isso permite que você troque idéias e aprenda com mais eficiência. Os desenvolvedores de jogos têm habilidades específicas (por exemplo, o hábito de economizar memória ou otimizar algoritmos) que são úteis para trabalhar na indústria aeroespacial. Por exemplo, a 60 quadros por segundo, o desenvolvedor tem apenas 16ms para os algoritmos funcionarem, e isso se assemelha bastante às limitações dos sistemas operacionais em tempo real usados ​​nas naves espaciais. Além disso, os desenvolvedores de jogos geralmente têm experiência trabalhando efetivamente em grandes equipes com grandes projetos e prazos rígidos.


Vista geral do painel de controle. Os visores mostram outro modo de operação da interface (semelhante ao modo de aproximação com a estação).

Alguns slides do relatório estão disponíveis na galeria no imgur .
Recontagem do relatório
Apresentação em vídeo do interior do navio

Source: https://habr.com/ru/post/pt391871/