您好，火星！恭喜美国国家航空航天局（NASA）和喷气推进实验室（JPL）的杰出工程师和科学家，成功在18年2021月XNUMX日成功着陆了火星Jezero陨石坑！ 我们很自豪能够与着陆车和仪器中的Xilinx FPGA一起完成这项任务，其中包括视觉处理器，可以对历史上的第一张图像进行图像处理优化。
2020 年 7 月，美国宇航局发起了毅力漫游者任务，该任务寻找可居住条件的迹象，寻找生物特征，并为未来的火星样本返回任务和人类探险收集样本，现在 XNUMX 个月后，毅力号已成功降落在杰泽罗陨石坑.
Perseverance 漫游车在其视觉计算元件 (VCE) 中包含一个基于 FPGA 的硬件加速器，将有助于在火星表面进行着陆导航和自动驾驶。 我们的抗辐射 Virtex-5QV (SIRF) 作为计算机视觉加速卡 (CVAC) 中的可重编程视觉处理器，用于加速某些立体和视觉任务，如图像校正、过滤、检测和匹配。 一些仪器还包括 Mastcam-Z，一种多光谱立体成像仪器，它在基于火星科学实验室 (MSL) 架构的数字盒中使用耐辐射 Virtex-II FPGA (XQR2V3000)，以及 Scanning具有用于有机物和化学品的拉曼和发光 (SHERLOC) 光谱仪的宜居环境，它使用 MAHLI 和包含 XQR2V3000 FPGA 的相机系统。
图 1：毅力漫游者（来源：NASA）
图 2：视觉计算元素（来源：EEJournal）。这不是赛灵思的第一次火星任务。 在探索火星表面 13 个地球年之后，美国宇航局的机遇号漫游车任务于 2019 年 15 月 90 日结束，尽管该设计旨在仅持续 XNUMX 个火星天。 NASA 的火星探索计划是有史以来最成功的星际探索任务之一。 我们祝贺喷气推进实验室的团队，并感谢他们让赛灵思成为这些历史使命的一部分。
过去是什么？
图 3：MER 机会（来源：NASA）
美国宇航局的火星探索漫游者 (MER) 任务涉及两个火星漫游者：“精神”和“机遇”。 它们旨在探索火星上的水源。 计划持续 90 天，漫游者超出了所有人的预期，精神号持续了 7 年以上（长 20 倍），机遇号持续了 15 年（长了 55 倍）——两者都返回了有关地球地质组成的宝贵信息！
在创建这些设计为依靠太阳能运行的令人难以置信的 MER 时，JPL 团队使用了抗辐射 Xilinx® Virtex®-4 FPGA，这是设计时最先进的 FPGA 空间级技术，用于两者火星探测器的着陆和地面操作。 具体来说，XQVR4062 FPGA 进入每艘 MER 登陆艇，以在漫游车的多阶段下降和着陆过程中控制关键的烟火操作，当工程师在机动的各个阶段触发爆炸物时。 NASA 工程师使用了位于着陆器点火开关接口系统核心的 FPGA，该系统将 MER 精心设计的烟火序列编排到毫秒级。 此外，NASA 还在 MER 电机控制板中使用了 XQVR1000，该板负责监控车轮、转向、臂、相机和各种仪器的电机，使漫游车能够在地球上经常像淤泥一样的表面上行驶并克服各种障碍。
图 4：MSL 好奇号（来源：NASA）
火星科学实验室（MSL），又称“好奇号”，是下一个前往火星的漫游车，于2011年发射，历时352个月，历时2亿英里。 它设计为使用核能运行，目前仍在火星表面航行，试图确定该星球是否曾经支持微生物生命形式。 流动站最初设计用于8年的任务，但仍可运行，并且在XNUMX年后变得强大，并且可能会在未来几年继续保持这种状态。
Xilinx 航天级产品支持火星车上的 MAHLI（成像仪）、ChemCam（遥感仪器）、Electra-Lite（通信）和 MALIN（处理器）等关键仪器系统。 Mars Hand Lens Imager (MAHLI) 是火星车机械臂上的一个摄像头，用于获取图像，而 MALIN 系统由后端图像处理盒组成，用于处理来自所有车载摄像头的图像。 Xilinx 的 Virtex®-II (XQR2V3000) 耐辐射 FPGA 在这些系统中实现了图像流水线。 所有接口、压缩和时序功能都作为 Virtex-II FPGA 中 MicroBlaze™ 软处理器内核的逻辑外设实现。 这使好奇号能够发回 35 万英里外外星景观的惊人图像。 ChemCam（化学和相机综合体）使用 Xilinx 的耐辐射 XQ2V1000 FPGA 提供岩石和土壤的元素组成和高分辨率图像。
好奇心配备了重要的电信系统，例如可以与地球通信的X波段发射器和接收器，以及用于与火星轨道器进行通信的UHF Electra-Lite软件定义的无线电，这些数据是返回地球的主要路径。 赛灵思的XQR2V3000耐辐射FPGA在这些通信箱中使用，提供了返回地球的关键链接。
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