脚踏实地，另一个世界

你想以六分之一的价格和一半的时间来完成你的下一个项目吗?你的任务是提供许多以前从未有过的功能，并且只有一次机会把它做好。我提过地球上大多数人都会看吗?

如果您习惯了类似的要求，您可能会认为这样的项目“不是火箭科学”。但在这种情况下，它是。NASA火星科学实验室的总工程师Brian Muirhead继续分享他作为1997年火星探路者任务的项目经理所学到的东西，该任务由NASA喷气推进实验室开发和管理。

承担风险;没有失败

作为2003年NI Week的主题发言人，Muirhead问道:“如果你的CEO要求你‘在下一个项目中承担风险，但不要失败’，你会怎么想?”我想大多数人都会精心修饰他们的简历。”一路上失败不断，但这项任务包含了各种因素的适当平衡，以确保实现总体目标。如何?

• 测试，测试，再测试。将有效载荷包裹在19英尺的安全气囊中，可以使用降落伞和更小的反驰火箭进行弹跳降落。

• 共同办公和沟通。将硬件和软件团队放在一起是第一次。当一个程序员试图控制一个实时功能时，他在发出“越过墙”的请求后很快得到了一个硬件触发器。

• 在项目最激烈的时候开发、关注和证明的新技术对整体成功至关重要。在设计过程中进行了数千次测试和修改，以便在任务中进行修正，例如将探测器从安全气囊上解开。

• 开发健壮的解决方案，以容忍“未知的未知”。增加小型火箭来帮助减缓着陆器的速度与尽可能简单的设计背道而驰，但增加了必要的安全余地。

• 敢于冒险而不失败，需要获得以不同方式做事的许可。NASA第一次没有编写大量的软件。取而代之的是，VMEbus上基于rsc的飞行计算机与风河公司的VxWorks操作系统和国家仪器公司的LabView一起用于火星车导航。穆尔黑德说，在距离目标22公里的范围内着陆，相当于从洛杉矶在德克萨斯州奥斯汀一杆进洞。

探路者团队找到了创造性的方法来设计、测试、修复，然后再做一次。这听起来像是控制工程师每天都在做的事情。

马克·t·霍斯克，主编，MHoske@cfemedia.com

2003年9月在线特辑《再想想:脚踏实地，远离尘世》

探路者任务:增加提示和事实

以下是关于1997年火星探路者任务的额外提示和事实。该任务的项目经理布莱恩·穆尔黑德(Brian Muirhead)现在是美国宇航局火星科学实验室的总工程师。他在2003年NI周上发表了演讲，这是8月份为美国国家仪器公司的客户、合作伙伴、员工和学生举办的德克萨斯州奥斯汀会议。

此外，穆尔黑德说，冒险和避免失败需要:

Brian Muirhead是美国宇航局火星科学实验室的总工程师。马克·t·霍斯克摄。

• 团队建立在人才、信任和承诺的基础上。

• 动手的团队领导者应该有必要的微观知识(而不是微观管理)，以便快速、有效地做出决策。

• 在更快、更好、更便宜的模式下，不要牺牲“更好”的质量部分。虽然火星探路者号是NASA“更快、更便宜、更好”的项目，但如果团队没有过度追求更便宜的成本，它的姊妹项目“极地着陆器”可能也会成功——一次错过的测试可能会纠正失败的点。

相比之下，1962年的水手号任务花费了1.22亿美元，1976年的维京号任务花费了11.6亿美元。“探路者”号的目标是用一半的准备时间(仅三年)登陆火星，并包括一个搭载科学设备的探测器，成本为1.5亿美元(后来修改为1.71亿美元，大大低于美国宇航局上一次任务的30亿美元)。最终，探路者号成功地向NASA返还了1.71亿美元中的1万美元。

探路者号于1996年9月4日起飞，1997年7月4日安全降落在火星上。要在5分钟内消耗掉18000英里/小时的能量，需要连续发生44个事件。以前没有人在弹跳着陆时安装安全气囊。组件测试和多台计算机端到端测试的序列“使Cray计算机崩溃”。

从火星到地球的信号时间从7到20分钟不等，取决于每个轨道。由于这种延迟，实时控制是不可能的，所以着陆器和漫游者有一些机载智能(就像虫子一样聪明，穆尔黑德说)。漫游者使用计算机增强的远程驾驶，操作员在那里选择要行驶的地点。漫游车遇到麻烦时会停下来给家里打电话。

计划是编写大约2万行代码;启动了15万行代码。Muirhead表示，通常情况下，这将增加800%的成本，但相关成本增加了约15-20%。他指出，之所以成本低于预期，是因为编程团队的七个人首先是系统人员，其次才是非常聪明的程序员。

着陆器和火星车返回了大量火星表面、大气和天气的数据和图像。设计为一周运行的月球车工作了10周;穆尔黑德说，着陆器的设计寿命为一个月，运行了三个月。收集到的信息对随后的任务至关重要，对激发未来工程师和其他太空探索支持者的想象力和梦想至关重要。

计划于2009年发射的火星着陆器包括一个重达一吨的探测车(与微波炉大小的探路者探测车相比)，Muirhead说这将是一辆介于SUV和马自达Miata之间的车。它将在火星上停留整整一年。

美国宇航局的说法是，探索和发现一直是人类通往未来的途径。传播信息。

以下是更多信息的链接:

美国国家航空航天局
国家仪器
摩托罗拉电脑集团
VITA (VMEbus组织)
风河系统公司

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?您应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得您和您的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。