Журнал LinuxFormat - перейти на главную

LXF126:История успеха

Материал из Linuxformat
Перейти к: навигация, поиск
Подписка на печатную версию
Весь 2015 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)
Подписка на электронную версию
Весь 2015 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)
Подшивки старых номеров журнала (печатные версии)
Весь 2014 год (12 номеров)
Первое полугодие (6 номеров)
Второе полугодие (6 номеров)

Дифферент на нос!

Запуском Linux в воздух сегодня уже никого не удивишь, поэтому Антон Борисов решил идти за эксклюзивным материалом в прямо противоположном направлении.


Тема автономных подводных аппаратов (Autonomous Underwater Vehicle — AUV) приобретает все большую популярность. С одной стороны, всегда интересно посмотреть, что же происходит в «темных глубинах». С другой — комплекс полученных научных и статистических данных позволяет человеку приобрести немалый багаж знаний. Особенно приятно осознавать, что подобные аппараты сконструированы и работают под управлением Linux — и сегодня Эрин Фишелл [Erin Fischell] и Бенджамин Зейденберг [Benjamin Seidenberg] из проекта CUAUV объяснят, чем обусловлен этот выбор.

  • LXF: Эрин, давайте «начнем с начала»: что собой представляет команда CUAUV, и каковы ваши цели?
Эрин Фишелл (ЭФ): Группа по изучению дизайна и функционирования автономных подводных аппаратов университета Корнелл (CUAUV) – это студенческий проект, существующий уже лет десять. За это время командой было построено семь разных модификаций полностью работоспособных прототипов, участвовавших в разных соревнованиях и исследовательской работе. Подобные аппараты занимаются визуальным, акустическим и сонарным обнаружением предметов в водной среде. В частности, последние года три командой изготавливаются полностью различные модели – каждый год мы проектируем и спускаем под воду сильно отличающиеся друг от друга аппараты.
За десять лет у нас накопился приличный опыт в области построения надежных механических и электрических систем. Все ПО написано внутри университета, но используется и ряд открытых модулей. По мере усложнения разработок расширяется и круг задач, в которых используются спускаемые аппараты. Например, этим летом мы ездили в Итаку (штат Нью-Йорк) на озеро Каюга для изучения угроз загрязнения водной среды. И там с дизельного шлюпа Haendel мы провели ряд занятий. Сейчас же группа работает над новым аппаратом с кодовым названием «Akula» – будем надеяться, что получится привнести в этот прототип свежие мысли и наработки.
  • LXF: Корректно ли называть ваш проект любительской разработкой, чем-то вроде хобби?
Бенджамин Зейденберг (БЗ): Я считаю попытку выполнить такую работу силами энтузиастов нереальной. Прежде всего, требуются достаточно большие ресурсы. По большому счету, наш успех зависит от технической и материальной поддержки наших спонсоров и, конечно же, от неоценимой поддержки родного университета. Например, что касается времени: 35 членов группы затрачивают на проект в среднем от 15 до 30 часов в неделю каждый. Мне кажется, что в качестве хобби такой режим работы невозможен. Впрочем, если кто-то надумает этим заняться, то некоторые полезные сведения можно найти здесь: http://cuauv.org/node/1015.
  • LXF: А вы когда-нибудь оценивали примерную стоимость разработки?
ЭФ: Да, каждый новый год мы проводим анализ стоимости материалов, которые придется купить. Если бы не спонсорская помощь, то одни сенсоры и двигатели потянули бы на 75 000 долларов, а наш реальный, рабочий бюджет – всего около 20 000. Для проведения разъездных мероприятий у нас отдельная статья расходов, не включенных в бюджет. В бюджет также не входят трудовые затраты – работа наших студентов происходит на добровольных началах. Помимо прочего, университет бесплатно предоставляет нам как место для занятий, так и инструментарий.


  • LXF: Некоторое время назад вы заняли первое место в конкурсе International Autonomous Underwater Vehicle Competition в СанДиего. По-вашему, каким требованиям должен удовлетворять удачный проект в этой области?
ЭФ: Самым главным фактором успеха явилось очень тщательное тестирование. Все модули электрических и механических подсистем много раз прогонялись на стендах, прежде чем были вмонтированы в аппарат. Безотказная работа указанных подсистем позволила потратить все лето на проверку работы ПО. В среднем, получилось где-то 150 часов ходовых испытаний под водой. В целом, секрет успеха кроется в хорошем дизайне и тестировании.
  • LXF: Почему вы выбрали Debian, а не, скажем, Red Hat или SUSE, или даже FreeBSD?
БЗ: Debian мы выбрали за его гибкость и простоту использования. И, главное, за стабильность. Несколько лет назад я был одним из тех, кто принял это решение, так как я отвечал за программную платформу. Сказался также опыт работы с Debian и многочисленные связи в Debian-сообществе.
  • LXF: Планируете ли вы выложить «исходный код субмарины», чтобы сообщество вносило дальнейшие улучшения?
БЗ: Большая часть кода очень специализирована и специфична именно для нашей платформы. Например, у нас есть специализированный блок аппаратуры, с которым работает наше ПО. Такого рода код не будет интересен никому, кроме нас. К тому же, наша главная цель – выиграть соревнования. И мне кажется, что передача кода в открытый доступ нас к ней не приблизит.
Справедливости ради отмечу, что когда мы находим в свободном коде ошибки или недочеты иного рода, то присылаем свои изменения разработчикам. Например, я контактировал с разработчиками OpenCV-пакета из Debian, когда потребовалось исправить недочеты, связанные с захватом изображения с камеры.
  • LXF: А каким образом сообщество может быть полезно в ваших будущих разработках?
БЗ: Естественно, разрабатывай мы все компоненты с нуля, на создание субмарины ушло бы куда больше времени. Использование открытого инструментария, например, GEDA (для проектирования электроники), OpenCV (машинное зрение) и еще многих дополнительных библиотек и утилит позволило нам значительно сократить время на разработку. Так что в этом плане мы (да и другие энтузиасты-разработчики) многим обязаны свободному сообществу.
  • LXF: А на свободное ПО завязан весь производственный цикл, от стадии CAD-проектирования до программирования?
БЗ: К сожалению, нет. Вся электрика и программная часть спроектирована на свободном ПО, но вот для целей механики используется коммерческая моделирующая CAD-программа.
  • LXF: Какие практические цели ставятся перед прототипом Nova? И на какие глубины он может опускаться?
ЭФ: CUAUV в данный момент сотрудничает с проектом Cayuga Lake Floating Classroom Project (Итака, Нью-Йорк) в рамках изучения экологии в озере. За лето аппаратом было сделано три погружения на юго-западе озера и сфотографирован процесс роста водорослей-макрофитов. Данные фотографии позволяют оценить хронологию процесса вегетации за лето. Помимо непосредственно процесса видеосъемки, Nova записывает данные с температурных датчиков, так что на руках у нас есть целая картина по течениям и их направлениям в разное время. Хотя на аппарате Nova установлены только видео- и температурные датчики, у нашей команды есть возможность добавить и ряд других, с тем, чтобы была возможность исследовать большие глубины. В частности, был специально спроектирован отсек для глубоководной камеры с возможностью подключения оптического кабеля и наблюдения в реальном времени. В какой-то степени, Nova – это первая платформа, спроектированная CUAUV для работы в открытой воде (море), со множеством исследовательских возможностей.
  • LXF: Максимальная глубина погружения, я полагаю, 30–50 метров?
ЭФ: Тесты в озере проводились на глубинах от 5 до 15 метров, где, собственно, и происходит рост растений. Мы доходили до отметки 30 метров, а вот в следующем году будем проводить испытания уже на 30–50 метрах.
  • LXF: Возвращаясь к применениям аппаратов в повседневной жизни: были ли у вас контакты с организациями, которые хотели бы использовать ваши разработки в бизнес-задачах?
БЗ: В прошлом мы работали с некоторыми компаниями, тестируя или создавая различные узлы для их нужд. Например, нам дали микродвигатели со значительной скидкой; в обмен мы поделились разработанной нами платой управления для них и положительно отозвались о данной продукции. На нас также выходят организации, которые хотели бы выполнять совместные исследовательские проекты.
В целом, наши субмарины – это специализированные платформы для отработки AUV-технологий. И, по большому счету, они не слишком приспособлены для чисто коммерческого применения. Особенно на фоне компаний, которые продают бизнес-аппараты. Мы все-таки исследователи.
Источник — «http://wiki.linuxformat.ru/wiki/index.php?title=LXF126:%D0%98%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%B8%D1%8F_%D1%83%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%85%D0%B0&oldid=11288»
Персональные инструменты
купить
подписаться
Яндекс.Метрика