SpaceX展示了Dragon 2飞船控制界面的一部分

大家都在我们的小教派已知的，允许公司SpaceX公司实现其目标的小小努力的因素之一，已被广泛使用的相关学科的发展。

例如，一家公司使用工业可靠性级别的普通且便宜的微电子组件代替昂贵的航空级别组件，并通过冗余解决了稳定性问题。有时使用更便宜的抗辐射解决方案代替抗辐射组件，这些解决方案旨在在发生错误时正常工作。

或另一个示例：航天器和运载火箭计算机不能在任何专用的专有昂贵解决方案上运行，而是使用定制版本的Linux，并且代码使用普通的C \ C ++语言编写，并使用标准库（STL）和工具（gcc，clang， gdb，valgrind）。服务系统，启动控制，诊断等通常用Go，Python和C＃编写。这种方法使您可以快速培训软件开发人员，节省测试时间并使用经过验证的技术，从而大大降低成本并提高效率。

好吧，这一次，公司决定转向游戏开发商的经验。



在正在进行的2016年游戏开发者大会上，SpaceX展示了一段视频，其中包含与美国国家航空航天局（NASA）签订的一项合同创建的Dragon 2 航天器蹦床当前界面的一部分。


该视频显示了在飞船看向错误方向，对接节点的轴未对齐且飞船略微旋转的情况下，用于将航天器与ISS手动对接的接口操作的仿真。

该视频是“ 21世纪航天器的乘员界面”报告的一部分。 Dragon Software主管Matthew Monson在一份报告中谈到了为新航天器创建用户界面。

Dragon 2的功能之一是控制面板：SpaceX决定使用带有触摸屏的大屏幕，而不是一组指示器，显示器和按钮，并将物理按钮的数量减少到最少。


来自Dragon 2演示文稿的框架。显然，最终版本将如下所示。

由于船舶是在各个阶段都实现完全自动化飞行的期望下创建的，因此大多数情况下，乘务员扮演着简单的观察员的角色，并且仅在紧急情况下才干预船舶的控制。而且，在某些飞行模式下，例如，当将航天器发射到轨道上时，由于过载对机组人员的影响，完全不可能进行某些复杂的控制。基于这些考虑，开发人员决定不使用航空和航天中使用的传统按钮界面，而是使控制界面更像是计算机游戏中的图片。新界面的创建是对经典解决方案的一种更简单，更直观的替代方法。


经典Dragon竞争对手管理界面-波音Starliner太空飞船

值得注意的是，带有触摸屏的屏幕会带来很多美味的面包：
首先，大大简化了新进机组人员的培训，并降低了进入门槛。
其次，大大简化了控制面板的电路，减小了其重量和尺寸。
第三，由于使用了几个相同的屏幕，因此冗余了控件，因此可靠性几乎是免费的。
第四，奇怪的是，带有触摸屏的显示器要比分散指示器和按钮便宜得多。
第五，不需要专门的硬件极大地简化了开发和测试（可以在常规计算机上运行飞行软件），并且与铁制按钮和指示器分离，使您可以快速开发和更改功能（例如，针对特斯拉汽车进行此操作） ）


特斯拉汽车使用类似的方法-多数显示和控制元件不是机舱中的两个显示器，其中一个配备了触摸屏

屏幕界面本身基于铬（是的，在这里我的下巴掉到了地板上）工作，并使用标准的网络技术。据传闻，作为铁，在Nvidia的SoC解决方案上使用了Tesla面板的类似物。除了对接之外，该界面还允许您计划船的轨迹，通过识别星形模式进行定向，执行诊断和管理通信。马特·蒙森（Matt Monson）还指出，在紧急情况下，船上将配备一些物理控制装置。

当被问及使用太空服手套中的接口的便利性时，Matt回答说，他们积极监控此问题，并且测试人员戴着手套工作时不会遇到问题。


主显示屏下方的物理按钮

此外，发言人还解释了他为何在游戏开发者大会上做出此报告的原因：SpaceX现在拥有来自游戏（以及仅软件行业）的大量开发者，这使您可以有效地交流思想并更有效地学习。游戏开发人员具有特定的技能（例如，节省内存或优化算法的习惯），这些技能对航空航天业很有用。例如，以每秒60帧的速度，开发人员只需要16毫秒就可以运行算法，这非常类似于航天器中使用的实时操作系统的局限性。另外，游戏开发人员通常具有在具有大型项目和严格期限的大型团队中有效工作的经验。


控制面板的一般视图。显示屏显示界面的另一种操作模式（类似于接近站的模式）。

该报告的一些幻灯片可在imgur上的画廊中找到。
复述报告
船舶内部的视频演示

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN391871/