Maestro (oprogramowanie)

Maestro (oprogramowanie) był darmowym programem wydanym przez NASA , aby umożliwić użytkownikom przeglądanie zdjęć i codziennych postępów łazików Spirit i Opportunity . Służył jako planer działań dla Marsa, który wykorzystywał kombinację wizualizacji 2D i 3D do śledzenia ruchu i misji łazików Spirit i Opportunity w 2004 roku.

Historia

Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA w 2004 roku. Maestro to skrót od Mission Adaptable Environment for Spacecraft, Test, and Real-time Operations. Wraz z lądowaniem łazików Spirit i Opportunity w 2004 r. opracowano program umożliwiający oglądanie postępów misji w symulowanym środowisku. Po wylądowaniu łazików dostępne były aktualizacje do pobrania ze strony głównej Maestro. Te aktualizacje obejmowały nowe zdjęcia i teren, które można było symulować w programie. Program zdobył nagrodę NASA za oprogramowanie roku 2004. Maestro Robot Interface Laboratory nie jest już uważane za aktywny obiekt w Jet Propulsion Laboratory.

Projekt

Program renderuje łazik w środowisku 3D. Program obejmuje laboratorium testowe Jet Propulsion Laboratory, lądowisko Spirit lub lądowisko Opportunity do zbadania. Dane ze strony docelowej Spirit i Opportunity muszą zostać pobrane zewnętrznie ze strony internetowej Maestro i zaimportowane do programu.

Program został napisany przy użyciu platformy Java Eclipse . Java Eclipse zapewnia naukowcom sposób uzyskiwania wyników bez konieczności korzystania z konsoli podczas kodowania oraz możliwość łatwego udostępniania informacji. Dzięki tej platformie Maestro jest dostępny dla systemów Linux, Mac OS X i Windows.

Program jest wystarczająco prosty, aby nawigacja opierała się na intuicji i pozwala użytkownikom śledzić łaziki w miarę postępów w ich misjach. Interfejs użytkownika jest podobny do przeglądarki internetowej i ogranicza wszystkie zadania do podstawowych ruchów myszką i kliknięć.

Funkcje

Program interpretuje dane w celu wyświetlania i manipulowania obrazami zebranymi przez różne zestawy kamer umieszczonych na łaziku. Podaje również dane zebrane przez narzędzia przymocowane do ramienia łazika.

Kamery unikania zagrożeń i nawigacji

Przednia kamera ostrzegawcza wyświetla widok łazika z przodu i zapobiega wjechaniu łazika w nieoczekiwane obiekty podczas misji. Kamery nawigacyjne współpracują z kamerami unikania zagrożeń, skanując teren i otoczenie wokół łazika.

Aparat panoramiczny

Projekcja azymutalna w równych odległościach jest tworzona przez nawigację i kamery panoramiczne, które składają się z maksymalnie dwudziestu oddzielnych zdjęć ułożonych w okrąg. Program może spłaszczyć te obrazy, dając poziomy widok obrazu, który można obracać w programie.

Miniaturowy termiczny spektrometr emisyjny

Miniaturowy spektrometr emisji termicznej (Mini-TES) może również robić zdjęcia za pomocą widma w podczerwieni, aby wyświetlać mapy cieplne skał i gleb. Pozwala to naukowcom rozróżnić różne minerały na Marsie na podstawie ich promieniowania cieplnego.

Mikroskopowa kamera Imager

Kamera Microscopic Imager jest przymocowana do ramienia łazika i wykonuje powiększone zdjęcia skał i gleby. Maestro przetwarza te obrazy i zmienia krawędzie, kontrast lub rozmiar, aby ułatwić ich analizę i zrozumienie.

Spektrometry

Łazik jest wyposażony w spektrometr rentgenowski cząstek alfa (APXS) i spektrometr Mössbauera (MB). APXS wykorzystuje cząstki alfa i promieniowanie rentgenowskie do określenia składu pierwiastkowego zebranego materiału. MB określa właściwości magnetyczne minerałów zawierających żelazo.

Narzędzie do ścierania skał

Narzędzie Rock Abrasion Tool (RAT) umieszczone na ramieniu łazika i szlifujące otwory w skałach w celu zebrania i analizy składu materiału.

Narzędzia

Maestro ładuje się z bocznym paskiem narzędzi, które pomagają użytkownikowi programu w wykonywaniu różnych zadań.

Konduktor

Wybranie Dyrygenta powoduje wyświetlenie okna, które zapewnia pomoc, wgląd i samouczki dotyczące korzystania z programu. Składa się z wielu stron, do których można się odwoływać w dowolnym punkcie programu. Zawiera informacje na temat różnych narzędzi wymienionych poniżej. Zawiera również informacje o wyposażeniu każdego łazika oraz o tym, jak Maestro analizuje dane.

Baza danych

Baza danych to katalog plików ładowany po lewej stronie ekranu. Łączy wszystkie zdjęcia i dane w łatwe do zarządzania foldery, do których można uzyskać dostęp i zmienić je w dowolnym momencie. Baza danych oznacza każdy plik datą Sol , numerem lokalizacji, pozycją kamery, czasem akwizycji i identyfikatorem sekwencji. Pozwala Maestro otworzyć do trzech różnych zdjęć panoramicznych w oddzielnych oknach na tym samym ekranie, co ułatwia wielozadaniowość. W razie potrzeby każde zdjęcie można edytować indywidualnie.

Dane ramki

Okno danych ramki znajduje się pod bazą danych. Dane ramki zawierają informacje o pozycji łazika, numerze miejsca i rozmiarze obrazu. Ramkę odniesienia można zmienić z punktu widzenia miejsca lub łazika i dostosować informacje do położenia kamery łazika.

Filtry

Zdjęciami można manipulować za pomocą pięciu różnych filtrów zawartych w programie.

Filtr Funkcjonować Zamiar
Mediana Usuwa hałas i konserwuje krawędzie Zmiękcza krawędzie i czyści ziarniste zdjęcia
Dolnoprzepustowy Obniża częstotliwość obrazu między określonym interwałem Usuwa efekt mory poprzez rozmycie
Górnoprzepustowy Zwiększa częstotliwość obrazu między określonym interwałem Wyostrza tylko krawędzie, aby poprawić przejrzystość
Gaussa Rozmywa obraz za pomocą funkcji Gaussa, aby zredukować szumy i szczegóły Wygładza obrazy o niskiej rozdzielczości, aby utworzyć spójny obiekt
Krawędź Analizuje zdjęcie pod kątem zmian jasności, aby obrysować tylko krawędzie oryginalnego zdjęcia Przedstawia teren i otoczenie

Działania Rovera

Można zaplanować działania symulowanego łazika, aby zrobić zdjęcia dowolnego celu w wyrenderowanym środowisku 3D. Maestro pozwala użytkownikowi ustawić kurs, po którym ma podążać łazik. Gdy łazik dotrze do celu, może przeanalizować otaczające go środowisko. Program może manipulować następującymi elementami:

  • Orientacja łazika
  • Lokalizacja firmy Rover
  • Przednia kamera ostrzegawcza
  • Kamera cofania
  • Mini-TES
  • Kamera nawigacyjna
  • Aparat panoramiczny
  • Mikroobraz
  • Spektrometry
  • Narzędzie do ścierania skał

Można zorganizować kolejkę wydarzeń, aby łazik mógł podążać, a łazik kończy każde wydarzenie w kolejności sekwencyjnej.

Zobacz też

Linki zewnętrzne