Garmin LIDAR-Lite tehnoloogia maandus Marsil!

5. aprill 2021 - ajalooline päev kui NASA robothelikopter Ingenuity tõusis õhku esimesele kontrollitud lennule Marsile. Reisi tegi kaasa Garmin LIDAR-Lite v3 optiline kõrguse mõõtmise sensor, mis aitas mõõta kui kõrgele Marsi pinnalt lennumasin tõuseb.

Ingenuity robothelikopteriga katsetas NASA esimest korda sõitu teisele planeedile ja ajalooline missioon leidis aset koostöös Garminiga. 18. veebruaril 2021 maandus robothelikopter turvaliselt Marsil Jezero kraatris, olles kinnitatud Mars 2020 Perseverance kulguri külge. Järgmiseks oli robot helikopteri ülesanne end turvaliselt vabastada kulguri küljest, end Marsi pinnasele juurutada, kasutades Päikeseenergiat end täis laadida, kinnitada kommunikatsioon ja side lennuoperaatoritega Maal, pöörata rootori labad üles – ja lõpuks – õhku tõusta ja lennata autonoomselt esimest korda.

Kuidas siis Garmin projektiga seotud oli? Garmini tehnoloogia – LIDAR-Lite v3 – mõõdab robothelikopteri kaugust maapinnast. Ingenuity eesmärk oli tõusta Marsi maapinnast 5 m kõrgusele, et teha 90 sekundit kestev sõit. Pidage meeles, et Marsil on atmosfäär alla 1 % sama tihe kui Maal – ja et Wilbur ja Orville Wright-i esimene lend maal kestis vaid 12 sekundit.

Ingenuity kaalub Maal 1,8 kg, mis teisendub 0,67 kg Marsil, ja selle kopteri rootorid on ühest otsast teise 1,2 m. See muudab LIDAR-Lite v3 täiuslikult kompaktseks, kõrge jõudlusega optilise kauguse mõõtmise sensori lahenduseks. Allpool, Garmini disainer Bob Lewis, kes aitas arendada kopteri tehnoloogiat, seletab miks eelistada LIDAR-Lite tehnoloogiat nii olulise missiooni puhul.

Mis on LIDAR-Lite seade ja kuidas see töötab?

LIDAR-Lite moodul viitab kõrgusemõõtjale. Põhiliselt mõõdab seade helikopteri ja maapinna vahelist vahemaad, kasutades selleks infrapunavalguse impulsse, mis projekteeritakse maapinnale. Siis valgus naaseb tagasi ja tehnoloogia mõõdab aega, mis kulub valguse levimiseks helikopterilt alla maapinnale ja tagasi üles. LIDAR-Lite valiti sellepärast, et seade on kaalult väga kerge ja helikopter ei saa madala atmosfääri tiheduse tõttu palju kaasas kanda.

Kuidas LIDAR-Lite tehnoloogiat Maal kasutatakse?

LIDAR-Lite tehnoloogiat kasutatakse kauguse mõõtmiseks erinevates rakendustes – tavaliselt kuni 40 m vahemaade puhul. Ja see on üpris täpne. Tehnoloogia täpsus on veidi alla 2,5 cm, seega on kasulik erinevates valdkondades. Tihti kasutatakse droonides kõrgusemõõtjana, et mõõta drooni kõrgust maapinnast. Veel kasutatakse robootikarakendustes ruumide skanneerimiseks. Optilise süsteemi üks omadusi on hästi fokuseeritud kiir, mis võimaldab 360 kraadi ulatuses skannerida ning saada ruumist täpne kaart. LIDAR-Lite tehnoloogiat saab kasutada igas valdkonnas, kus soovitakse mõõta täpset vahemaad ja saada kiiret värskendust. Samuti valdkondades, kus vajatakse infot navigeerimiseks.

Kui andmete värskendussagedus on aeglane, ei saa me tegelikult kiiresti liikuda. LIDAR-Lite tehnoloogia pakub värskendusi sadade tsüklitega sekundis.

Kas Garminil on veel tooteid, mis kasutavad LIDAR-Lite tehnoloogiat?

LIDAR-Lite tehnoloogiat kasutatakse suures valikus teistes Garmini toodetes. NASA puhul kasutatakse seda põhiliselt vaid maapinnalt vahemaa mõõtmiseks aga kui ühildada see  kaamera süsteemiga, saab seda kasutada navigeerimiseks. Garminil on käeshoitav golfi range-i leidja, mis kasutab sama tehnoloogiat. Samuti kasutatakse seda vibu laskmisel. Kasutades laskja ja sihtmärgi vahemaad, arvutab tehnoloogia välja kui palju airdrop noole liikumist mõjutab. Näiteks lased vibu lendu 50 m kauguselt, siis nool langeb selle vahemaa peale mingi ühiku. LIDAR-Lite annab sihtimiseks uue punkti, mis kompenseerib selle airdrop-i. Seda tehnoloogiat saab kasutada mitmetes erinevates rakendustes.

Allikas: https://www.garmin.com/en-US/blog/general/garmin-on-mars/