n机智号火星直升机在第六次飞行中遭遇意外，所幸安全降落
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在这颗红色星球上的第六次飞行中，“机智”号直升机遭遇了一点小事故，但多亏了完善的计划和内置的故障保护装置，它完成了飞行，幸存了下来。
这实际上也是个好消息，因为它也展示了直升机在多个方面对故障的容错能力，同时也给了工程师一个修复错误的机会。
这一事件发生在2021年5月22日，也就是“毅力”号火星任务的第91天。天空清澈明亮，非常适合“机智”号的任务：展示它拍摄空中立体图像的能力。
“机智”号直升机垂直提升到一个高度10米（33英尺），然后向西南水平飞行150米，这时它会旋转并向南移动15米，同时拍摄图像， 然后转身向东北飞行，再飞行50米，最后再着陆，飞行速度约为每秒4米（8.9英里/小时）。
但是，就在它到达第一个150米的末端时，“机智”号开始表现得非常奇怪。
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“机智”号开始调整它的速度，并以一种振荡的模式来回倾斜。这种行为持续了整个飞行过程。在安全着陆之前，机载传感器显示，直升机遇到了超过20度的横摇和俯仰偏移，大量的控制输入，以及功耗的峰值。
“机智”号团队发现，这个问题与直升机的导航方式有关。它的主要导航系统，机载惯性测量单元，它不断跟踪“机智”号的位置、速度和姿态（在三维空间的方向）。为了支持这一点，它还配备了“眼睛” —— 一个导航摄像头，以每秒30张图片的速度不断拍摄下方的地面。
导航系统会查看图像的时间戳以了解其拍摄时间，并使用这些信息来比较相机在当时应该看到的东西。如果不一致，直升机就会调整自己的位置、速度和姿态。
这就是第六次飞行出错的地方。图像传输管道的一个小故障，导致导航摄像头的一个图像在到达导航系统之前丢失。这意味着每个后续图像都有一个不准确的时间戳。
因此，导航系统接收到的有关周围环境的信息有非常轻微的偏差，导致直升机想要纠正实际上并不存在的错误。这导致了飞行的不稳定，但“机智”号仍然能够完美着陆，落在距离计划地点5米的范围内。
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这在一定程度上是因为直升机的工程师决定让“机智”号忽略海拔一米以下的导航摄像头图像，因为它们可能会被靠近地面的灰尘遮挡，从而扰乱导航系统。这确保了平稳的起飞和降落，但这也意味着“机智”号可以在这个关键时刻停止振荡。
同时，它还设计了一个“稳定裕度”，可以容忍较大的错误（包括图像时间戳的错误）而不会变得不稳定。
为此，NASA的控制团队表示：从更大的角度来看，第六次飞行最终以巧妙的方式安全降落在地面，是因为一系列子系统（旋翼系统、执行器和动力系统）对不断增加的保持直升机飞行的要求做出了回应。在非常真实的意义上，巧妙地克服了这种情况，虽然这次飞行发现了一个现在必须解决的定时漏洞，但它也从多个方面证实了系统的健壮性。虽然，我们不是故意计划这么紧张的飞行，但NASA现在拥有了探测直升机性能包络外部的飞行数据。这些数据将在未来得到仔细分析，扩大我们关于在火星上飞行直升机的知识储备。
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