17:05 2023-10-02
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Lasă robotul să ia volanul: Navigare autonomă în spațiu
_ Lasă-l pe robotul ia volanul: navigarea autonomă în spațiu
Urmărirea navelor spațiale în timp ce traversează spațiul adânc nu este ușoară. Până acum, s-a făcut manual, cu operatorii Rețelei spațiale adânci a NASA, una dintre cele mai capabile rețele de comunicații pentru contactarea sondelor în călătoriile interplanetare, verificând datele de la fiecare navă spațială pentru a determina unde se află în sistemul solar.
Pe măsură ce tot mai multe nave spațiale încep să facă acele călătorii îngrozitoare între planete, acel sistem nu va fi scalabil. Așa că inginerii și experții în mecanică orbitală se grăbesc să rezolve această problemă – iar acum o echipă de la Politecnico di Milano a dezvoltat o tehnică eficientă care ar fi familiară oricui a văzut o mașină autonomă.
Sistemele vizuale sunt la inima celor mai multe vehicule autonome de aici de pe Pământ și, de asemenea, sunt inima sistemului schițat de Eleonora Andreis și colegii ei. În loc să fotografieze peisajul înconjurător, aceste sisteme vizuale, în esență camere foarte sensibile, fac fotografii ale surselor de lumină din jurul sondei și se concentrează pe un anumit tip.
Aceste surse de lumină sunt cunoscute că rătăcesc și sunt cunoscute și sub numele de planete. Combinarea poziționării lor într-un cadru vizual cu un timp precis calculat pe sondă poate plasa cu precizie locul unde se află sonda în sistemul solar. Important este că un astfel de calcul poate fi făcut cu o putere de calcul relativ minimă, făcând posibilă automatizarea întregului proces la bord, chiar și un Cubesat.
Acest lucru contrastează cu algoritmii mai complicati, cum ar fi cei care folosesc pulsari sau semnalele radio de la stațiile de la sol ca bază pentru navigație. Acestea necesită mult mai multe imagini (sau semnale radio) pentru a calcula o poziție exactă, necesitând astfel mai multă putere de calcul care poate fi pusă în mod rezonabil pe un Cubesat la nivelul lor actual de dezvoltare.
Folosirea planetelor pentru a naviga nu este Totuși, nu este atât de simplu pe cât pare, iar lucrarea recentă postată pe serverul de preprint arXiv care descrie această tehnică evidențiază diferitele sarcini pe care orice astfel de algoritm trebuie să le îndeplinească. Capturarea imaginii este doar începutul - a afla ce planete sunt în imagine și, prin urmare, care ar fi cea mai utilă pentru navigare, ar fi următorul pas. Utilizarea acestor informații pentru a calcula traiectorii și vitezele este următoarea și necesită un algoritm excelent de mecanică orbitală.
După calcularea poziției curente, a traiectoriei și a vitezei, sonda trebuie să facă orice ajustări de curs pentru a se asigura că rămâne pe drumul cel bun. Pe Cubesats, acest lucru poate fi la fel de simplu ca declanșarea unor propulsoare. Totuși, orice diferență semnificativă între puterea așteptată și cea reală poate duce la discrepanțe semnificative în eventuala locație a sondei.
Pentru a calcula acele discrepanțe și orice alte probleme care ar putea apărea ca parte a acestui sistem de control autonom, Echipa din Milano a implementat un model al modului în care algoritmul ar funcționa într-un zbor de pe Pământ pe Marte. Folosind doar sistemul de navigație autonom bazat pe vizual, sonda lor model și-a calculat locația în termen de 2.000 km și viteza sa la 0,5 km/s la sfârșitul călătoriei. Nu este rău pentru o călătorie totală de aproximativ 225 de milioane de kilometri.
Cu toate acestea, implementarea unei soluții în siliciu este un lucru - implementarea acesteia pe o sondă cubesate reală pentru spațiul adânc este alta. Cercetarea care a rezultat în algoritmul face parte dintr-un program de finanțare în curs de desfășurare a Consiliului European de Cercetare, așa că există șansa ca echipa să primească finanțare suplimentară pentru a-și implementa algoritmul în hardware. Deocamdată, însă, nu este clar care sunt următorii pași pentru algoritm. Poate un designer Cubesat întreprinzător de undeva îl poate ridica și rula cu el sau, mai bine, îl lasă să ruleze singur.
Comentarii:
Adauga Comentariu