Maestro (программное обеспечение) - это бесплатная программа, выпущенная НАСА, позволяющая пользователям просматривать фотографии и ежедневный прогресс марсоходов Spirit и Opportunity. Он служил планировщиком деятельности на Марсе, который использовал комбинацию 2D и 3D визуальных эффектов для отслеживания движения и миссий марсоходов Spirit и Opportunity в 2004 году.
Программа была разработана и создана Лабораторией интерфейса роботов Maestro в Лаборатории реактивного движения НАСА в 2004 году. Maestro означает «Адаптируемая среда для космических аппаратов, испытаний и операций в реальном времени». После приземления марсоходов Spirit и Opportunity в 2004 году программа была разработана для наблюдения за ходом их миссии в смоделированной среде. Когда марсоходы приземлились, обновления были доступны для загрузки с домашней страницы Maestro. Эти обновления включали новые изображения и местность, которые можно было смоделировать в программе. Программа получила награду НАСА «Программное обеспечение года» в 2004 году. Лаборатория интерфейса роботов Maestro больше не считается действующим объектом Лаборатории реактивного движения.
Программа визуализирует марсоход в трехмерной среде. Программа включает испытательный центр Лаборатории реактивного движения, место посадки Spirit или место посадки Opportunity для изучения. Данные с сайта приземления Spirit and Opportunity должны быть загружены извне с сайта Maestro и импортированы в программу.
Программа написана с использованием платформы Java Eclipse. Java Eclipse предоставляет ученым возможность получать результаты без привязки к консоли при кодировании и возможность легко обмениваться информацией. Эта платформа позволяет Maestro быть доступной для Linux, Mac OS X и Windows.
Программа достаточно проста для навигации на основе интуиции и позволяет пользователям следить за марсоходами по мере их прохождения через свои миссии. Пользовательский интерфейс похож на веб-браузер и сводит все задачи к базовым движениям мыши и щелчкам мыши.
Программа интерпретирует данные для отображения и обработки изображений, собранных различными наборами камер, установленных на марсоходе. Он также предоставляет данные, собранные инструментами, прикрепленными к руке марсохода.
Передняя камера безопасности отображает вид ровера спереди и предотвращает столкновение марсохода с любыми неожиданными объектами во время миссий. Навигационные камеры работают вместе с камерами предотвращения опасности для сканирования местности и окружающей среды вокруг марсохода.
Азимутальная проекция создается навигацией и панорамными камерами, которая собирает до двадцати отдельных изображений, расположенных по окружности. Программа может выравнивать эти изображения, создавая горизонтальный вид изображения, который можно вращать в программе.
Миниатюрный термоэмиссионный спектрометр (Mini-TES) также может делать фотографии с использованием инфракрасного спектра для отображения тепловых карт горных пород и почв. Это позволяет ученым различать различные минералы на Марсе по их тепловому излучению.
Камера Microscopic Imager прикреплена к руке марсохода и делает увеличенные фотографии камней и почвы. Maestro обрабатывает эти изображения и изменяет края, контраст или размер, чтобы их было легче анализировать и понимать.
Марсоход оснащен рентгеновским спектрометром альфа-частиц (APXS) и мессбауэровским спектрометром (MB). APXS использует альфа-частицы и рентгеновские лучи для определения элементного состава собранного материала. МБ определяет магнитные свойства минералов, содержащих железо.
Инструмент Rock Abrasion Tool (RAT), расположенный на руке марсохода, вытачивает отверстия в камнях для сбора и анализа состава материала.
Maestro загружает боковую панель инструментов, чтобы помочь пользователю программы с различными задачами.
При выборе Conductor открывается окно, которое предоставляет помощь, информацию и руководства по использованию программы. Он состоит из нескольких страниц, на которые можно ссылаться в любом месте программы. Он содержит информацию о различных инструментах, перечисленных ниже. Он также содержит информацию об оборудовании каждого марсохода и о том, как Maestro анализирует данные.
База данных - это каталог файлов, загруженный в левой части экрана. Он объединяет все фотографии и данные в управляемые папки, к которым можно получить доступ и изменить в любое время. База данных помечает каждый файл датой Sol, номером участка, положением камеры, временем сбора данных и идентификатором последовательности. Это позволяет Maestro открывать до трех разных панорамных фотографий в отдельных окнах на одном экране для упрощения многозадачности. При необходимости с каждой фотографией можно работать индивидуально.
Окно данных фрейма расположено под базой данных. Данные кадра предоставляют информацию о положении ровера, номере объекта и размере изображения. Система отсчета может быть изменена с точки зрения объекта или ровера и корректирует информацию в соответствии с расположением камеры ровера.
Фотографии можно обрабатывать с помощью пяти различных фильтров, включенных в программу.
Фильтр | Функция | Цель |
---|---|---|
Медиана | Удаляет шум и сохраняет края | Смягчает края и убирает зернистость фотографий |
НЧ | Снижает частоту изображения между указанным интервалом | Удаляет муар за счет размытия |
Высокая частота | Увеличивает частоту изображения между заданным интервалом | Повышает резкость только краев для повышения четкости |
Гауссовский | Размывает изображение с помощью функции Гаусса, чтобы уменьшить шум и детализацию | Сглаживает изображения с низким разрешением для создания связного объекта |
Край | Анализирует фотографию на предмет изменений яркости, чтобы очертить только края исходной фотографии | Обрисовывает местность и окружающую среду |
Можно запланировать действия для смоделированного марсохода, чтобы сфотографировать любую цель в трехмерной визуализированной среде. Maestro позволяет пользователю установить курс, по которому должен следовать марсоход. Когда марсоход достигает пункта назначения, он может анализировать окружающую среду вокруг него. Программа может управлять следующим:
Может быть организована очередь событий, за которыми должен следовать ровер, и ровер завершает каждое событие в последовательном порядке.