เมื่อเช้ามืดเราได้เห็นการลงจอดของ Side Booster ของ Falcon Heavy ที่ดูเหมือนหลุดมาจากโลกอนาคต แล้วอะไรคือเทคโนโลยีเบื้องหลังของจรวดที่ทันสมัยที่สุดในโลกนี้
เรารู้กันมาว่าคอมพิวเตอร์บน Falcon 9 นั้นใช้ระบบปฏิบัติการ UNIX และรันบน CPU สถาปัตยกรรม Power PC ทีม FS หรือ Flight Software ของ SpaceX เลือกใช้ CVXGEN - Code Generation for Convex Optimization ซึ่งเป็นซอฟแวร์ Automatic Code Generator ที่มันจะเขียนโค้ดขึ้นมาเอง (ใช้ภาษา C/C++) ในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ล้วนแล้วแต่ก็มี Microcontroller เป็นของตัวเองนั้น SpaceX ใช้การเขียนโปรแกรมแบบ Actor model
การเขียนโปรแกรมจะใช้การออกแบบสิ่งต่าง ๆ เป็น Actor (แทนที่จะเป็น Object) แล้วใช้มันส่งข้อความหากันระหว่าง Actor แต่ละตัว ซึ่งมันก็คือบอกให้ทำ Function (method) แต่ละอัน (ซึ่งก็จะอยู่ที่อุปกรณ์แยกย่อยแต่ละตัว เช่น Grid Fins, Thrust-vector-control servo) แน่นอนว่าการทำแบบนี้ ต้องเป็นแบบ Non-blocking I/O ด้วย (เพื่อการตัดสินใจที่รวดเร็วและไม่ให้เกิดข้อผิดพลาดของ Falcon)
ย้อนกลับมาที่ CVXGEN หรือ Code generator นั้น ก็มี interface กับหลายภาษาเช่น C ก็ได้ Matlab ก็ได้ ซึ่งมันจะ generate code ออกมาแบบสด ๆ ตาม การ optimization problem ด้วย Model Predictive Control นั่นหมายความว่า Falcon ใช้การแก้ปัญหาในเชิงคณิตศาสตร์ มากกว่าการทำตามอัลกอริทึม เพื่อเพิ่มขีดจำกัดในการตัดสินใจในทุก scenarios
"Optimization Problem"
การทำ optimization problem ของ SpaceX มีแนวคิดพัฒนาต่อมาจาก G-FOLD Guidance for Fuel-Optimal Large Diverts (http:/www.lpi.usra.edu/meetings/marsconcepts2012/pdf/4193.pdf) ซึ่งเป็นอัลกอริทึมในการลงจอดที่ JPL California Institute of Technology พัฒนาขึ้นมาใช้ในการส่งยานไปลงจอดบนดาวอังคาร ซึ่ง SpaceX ได้นำมาปรับใช้และทดสอบในช่วง 3-4 ปีที่ผ่านมา โดย G-FOLD จะทำการหาความเหมาะสมระหว่างระยะทาง จุดลงจอด และเชื้อเพลิงที่เหลือ
ดังนั้นสรุปได้ง่าย ๆ ว่า Falcon 9 คือหุ่นยนต์ฉลาด ๆ ที่เก่งด้านคณิตศาสตร์มาก ๆ นั่นเอง
ขอขอบคุณที่มา: Spaceth.co
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น