Sterowali robotem z kosmosu

Sterowali robotem z kosmosu13.11.2012 11:28
Sterowali robotem z kosmosu
Źródło zdjęć: © ESA

Protokół DTN zastosowany w doświadczeniu budową przypomina podstawowy protokół internetowy TCP/IP

W trakcie eksperymentu przeprowadzonego wspólnie przez Europejską Agencję Kosmiczna ESA i amerykańską NASA, astronautka Sunita Williams z 33. załogi ISS obsługiwała laptop z zaimplementowanym protokołem komunikacyjnym Disruption Tolerant Networking (DTN). Używając zainstalowanej na nim aplikacji, sterowała ruchami robota z klocków Lego, znajdującego się w Europejskim Centrum Operacji Kosmicznych w Darmstadt w Niemczech.

Protokół DTN - najważniejsza jest dokładność transmisji

Protokół DTN zastosowany w doświadczeniu budową przypomina podstawowy protokół internetowy TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Podstawową różnicą jest przeznaczenie i sposób komunikacji - Disruption Tolerant Networking nastawiony jest nie na szybkość przekazu, ale na jego dokładność, co oznacza powtarzanie przekazu tak, aby każdy bajt był prawidłowo transmitowany. Protokół ten ma bowiem sobie radzić z różnymi błędami i zakłóceniami sygnału, które będą typowe w misjach kosmicznych dalekiego zasięgu. "Służy do komunikacji na wielkie dystanse, bowiem normalny internet nie jest przystosowany do faktu, że miną minuty od wysłania danych do ich dotarcia" - powiedział BBC Kim Nergaard z ESA.

W przypadku protokołu internetowego TCP/IP korzysta on z węzłów sieci - routerów - w taki sposób, aby jak najszybciej zapewnić łączność, nawet jeśli niewielka część informacji zostałaby zgubiona. Priorytetem w TCP/IP jest bowiem jak najszybsze dotarcie jak największej części danych do adresata. W przypadku DTN priorytetem jest dotarcie danych. Węzły sieci w przypadku zakłóceń połączenia przechowują dane i transmitują je dalej, do następnych węzłów, dopiero w momencie uzyskania najlepszych warunków przekazu. "W przypadku internetu, jeśli nastąpi zerwanie łączności, trzeba dokonywać transmisji od początku lub dane są tracone. W przypadku DTN istnieje tolerancja na zakłócenia - ten typ protokołu w sieciach radiokomunikacyjnych jest na dużych odległościach bardziej odporny" - powiedział BBC Nergaard.

Protokół DTN został opracowany już dekadę temu

Podstawy protokołu DTN zostały opracowane dekadę temu przez Vinta Cerfa - jednego z twórców "ziemskiego" internetu i jego podstawowych protokołów komunikacyjnych. Pierwszy udany test nowego protokołu przeprowadzono w listopadzie 2008. kiedy NASA przekazała instrukcje i obrazy z kamery z sondy Deep Impact znajdującej się 32 mln km od Ziemi.

Tracimy część danych z Marsa

Według NBC News, w czasie obecnych badań Marsa przekaz danych między łazikami marsjańskimi np. prowadzącym w tej chwili badania Curiosity, a Centrum Kontroli Misji w NASA jest utrudniony. Liczne przerwy w łączności sprawiają, że część danych ginie, inne dochodzą niekompletne. Powodem tych zakłóceń jest położenie za planetą sondy Mars Odyssey, służącej jako wzmacniacz i stacja transmisyjna sygnału, oraz wiatry słoneczne - potoki wysokoenergetycznych cząsteczek wysyłanych przez Słońce, które powodują znaczne zakłócenia łączności.

Łazik Curiosity komunikuje się w trybie point-to-point

DTN ma być przeznaczona do komunikacji i zdalnego sterowania robotami w misjach planetarnych, jak marsjańska. Obecnie NASA i ESA używają do komunikacji z sondami i łazikiem Curiosity znajdującym się na Czerwonej Planecie systemu komunikacji nazwanego "point-to-point". Oznacza on przekaz bezpośrednio z punktu do punktu - transmisja danych Curiosity trafia bezpośrednio do Centrum Kontroli Misji na Ziemi, instrukcje z Centrum Kontroli Misji są przekazywane bezpośrednio do łazika.

W modelu tym, jak przyznał Kim Nergaard, satelity jak Mars Odyssey służą jedynie jako transmitery danych. Model taki zakłada iż każdy łazik jest osobnym urządzeniem, nie współpracującym z innym, zaś orbiter obsługuje tylko tego łazika, mimo iż na powierzchni planety może znajdować się kilka łazików, zaś na orbicie - nawet kilkanaście satelitów.

NASA i ESA chcą stworzyć sieć urządzeń do badania Marsa

Jednak NASA rozszerzając wraz z ESA badania Marsa, chce stworzyć sieć orbiterów i urządzeń badawczych jak łaziki. Zostałyby one połączone siecią informatyczną podobnie jak komputery i serwery na Ziemi. Sieć ta pracowałaby na falach radiowych o różnych częstotliwościach, tak aby uzyskać większą przepustowość i szybszy przekaz danych niż obecnie jest możliwy w tego typu komunikacji.

Według Badri Younesa z NASA próba była udana, bowiem pokazała "możliwości użycia nowej infrastruktury komunikacyjnej do przesyłania komend z orbitującego statku kosmicznego do robota znajdującego się na powierzchni planety oraz danych bezpośrednio do robota".

Oceń jakość naszego artykułuTwoja opinia pozwala nam tworzyć lepsze treści.
Udostępnij:
Wybrane dla Ciebie
Komentarze (1)