Prototype de logiciel pour de futurs vols spatiaux testé à la MDRS (Mars Desert Research Station) de la Mars Society
 


 

  
 

Lors de notre rotation 49 à la MDRS (23 Avril-7 Mai 2006), nous avons testé et significativement développé un prototype de système qui intègre des données du système d’alimentation de la MDRS à travers un réseau d’agents virtuels de gestion et de conseil qui interagissent avec les membres d’équipage pour délivrer des alertes, des données (à travers des commandes vocales) et des procédures.

Le prototype est une adaptation du système d’agents mobiles en vue de recevoir des données du « OneMeter » (Brand Electronics), système électrique de mesure déployé par l’équipe 47. Les agents ont été initialement conçus pour détecter cinq évènements anormaux (par exemple une coupure imminente de l’onduleur causée par un faible voltage des batteries) et informer l’équipage de la panne trouvée et/ou des procédures de correction.

Un ordinateur en réseau (HabCom) a été placé sur le pont supérieur et connecté à des haut- parleurs. Plusieurs fois l’équipe se trouvait occupée par autre chose quand nous recevions l’alerte de coupure imminente de la batterie (22 V), nous incitant à réduire la charge et à redémarrer le générateur.

Utilisant des commandes vocales à travers quatre micros sans fil appariés avec quatre ordinateurs portables, ainsi qu’en parlant directement dans l’ordinateur HabCom, les membres d’équipage pouvaient vadrouiller dans l’habitat MDRS et poser n’importe quelle des questions suivantes :

  • Quel est le (batterie \ générateur) (voltage\ampérage\voltage et ampérage) ?
  • Quel est le statut du (générateur\ onduleur\ batterie\ panneau solaire) ?
  • Est-ce que les batteries sont en cours de charge ?
  • Quel est le (puissance utilisée\ voltage\ampérage\voltage et ampérage) de l’habitat ?
  • Quelle est la cause de la (arrêt\ tension du coupe-circuit) de la batterie ?

Avant d’arriver nous avions testé le système avec des données de simulation. Tout au long de la première semaine, nous avons complété le système d’intégration avec le OneMeter et vérifié les opérations des commandes vocales. A noter que la formulation des phrases indiquées ici est préliminaire et que celles-ci ne sont pas conçues pour des opérations de routine. La pratique dans un environnement de simulation tel que celui de la MDRS permet d’affiner les commandes vocales et leurs réponses.
Maarten et Brent utilisent le Crew Activity Analyser, qui les localisent en 3D grâce à des capteurs situés dans le plafond
© Mars Society

A partir de l’expérience directe de maintenance des générateurs diesel et essence, pendant la première semaine, nous avons conçu des extensions du système permettant des requêtes destinées à tracer l’historique des états, en fournissant des données non disponibles directement sur l’affichage de l’onduleur ou du OneMeter :

  • Quelle était la valeur moyenne dans l’habitat de (voltage\ampérage\voltage et ampérage) il y a (heure et minute) ?
  • Quand le (générateur/les batteries) a-t-il changé de statut ?
  • Quand les batteries ont-elles commencé à se (dé)charger ?
  • Quel était (l’habitat/ la batterie) (voltage\ampérage\voltage et ampérage) à (heure et minute) ?
  • Quel était le maximum (voltage\ampérage\voltage et ampérage) de l’habitat (aujourd’hui\ ce matin\ cet après-midi\ ce soir\ hier\ la nuit dernière) ?

D’autres extensions incluent de plus des alertes plus adaptables, introduites par un membre de l’équipage (« quand » alerte la première fois, « chaque fois que » alerte chaque fois). Exemples :

  • Dis (moi/ personne/ tout le monde) (quand/ chaque fois que) le générateur se déconnecte.
  • Dis (moi/ personne/ tout le monde) quand le (voltage\ampérage\voltage et ampérage) de l’habitat (dépasse/ descend en dessous de) (valeur).

Nous avons rendu aussi possible de connaître en général ce que font les autres personnes, selon le modèle d’activité prédéterminé stocké dans l’agent système :

  • Quelle est l’activité actuelle de (personne) ?

Finalement, en se basant sur notre expérience dans le Hab, nous avons ajouté la possibilité d’envoyer des messages aux autres membres de l’équipage :

  • (Envoyer/ Prendre/ Enregistrer) un mémo vocal pour (personne).
  • Envoyer mémo vocal (numéro mémo) à (personne) à (heure).

Comme un message texte, les messages vocaux nous permettent d’échanger des informations sans interrompre ce que nous sommes en train de faire. L’option « temps » permet d’établir des pense-bêtes pour soi-même ou pour d’autres personnes.

Ces commandes vocales additionnelles étaient fonctionnelles le jeudi de la deuxième semaine et ont été testées dans une variété de situations : dans la cuisine, au dehors près du générateur, et près de l’onduleur sur le pont inférieur. Nous avons aussi déterminé que lorsque la porte du Hab est ouverte, la portée de la connexion Bluetooth sans fil était étendue au moins jusqu’à l’observatoire Musk et jusqu’au point bas de l’accotement sud du côté des générateurs.

Notre travail a démontré les principes de conception dans le contexte d’utilisation, les conditions requises par notre enquête à travers une utilisation expérimentale du prototype dans un montage de simulation, et l’utilisation de la MDRS comme une station de recherche pour concevoir et mettre en place de nouveaux systèmes d’ordinateurs.

Durant cette rotation nous avons aussi :

  • Utilisé avec succès les iMAS (Individual Mobile Agent System) pour des EVA d’exploration réalisés par un géologue opérant en dehors du réseau et téléchargeant des données au retour vers le Hab ;
  • Déployé et utilisé l’analyseur d’activité de l’équipage pour enregistrer en vidéo et audio les activités dans le pont supérieur, en synchronisation avec des enregistrements des mouvements de l’équipage. Ces enregistrements ont capturé quelques alertes impromptues du HabCom dans le pont supérieur, concernant des coupures de batteries à faible charge et des changements dans le statut du générateur ;
  • Etabli formellement la procédure de redémarrage du générateur dans le langage PLEXIL et développé des méthodes pour intégrer le système agent avec un système « dirigeant » interprétant la procédure ;
  • En se basant sur les activités réelles des équipages, développé un modèle qui puisse être utilisé dans le futur pour aider des membres d’équipage et des systèmes automatiques à relier les tâches et problèmes au lieu où ils sont situés et à ce qu’ils font.
l'IMAS comprend : un ordinateur portable sur lequel est installé le logiciel "Mobile Agent", un casque-microphone, un cordon usb pour brancher une caméra, et un sytème GPS connecté à l'ordinateur portable.
(photo prise par Brent Garry)

Les membres de la rotation 49 du MDRS étaient tous du NASA Ames Research Center.
Cette expédition a été financée par une Annonce de Recherche NASA (NRA) sur les « systèmes intelligents ». D’autre fonds ont été obtenus par le Programme de Développement des Technologies d’Exploration (ETDP) appartenant au conseil d'administration des Missions de Systèmes d’Exploration (ESMD) de la NASA : Etude de l’Architecture des Systèmes d’Exploration (ESAS), programme 12B, « Interaction Homme-Système » et ESAS 6E, « Autonomie des Véhicules et Vaisseaux Spatiaux ».

On notera que les collaborations entre les rotations et les améliorations accumulées de la MDRS augmentent le degré de sophistication des simulations que nous pouvons mener. En construisant la station MDRS, la Mars Society a aussi créé une communauté de volontaires internationale et pluridisciplinaire, privée et publique. Ses membres s’épaulent l’un l’autre, partageant des outils, méthodes et idées, accomplissant un pas de plus vers Mars.