Автономное вождение помогает марсоходу Perseverance – Kosmonautix.cz

Марсоходу Perseverance потребовалось примерно треть времени, которое потребовалось бы другим американским марсоходам, чтобы пройти через поле валунов шириной примерно в полкилометра. Хотя планировщики миссии выбрали общий путь марсохода, марсоходу «Настойчивость» удалось определить более точную траекторию своего прохождения через поле, получившее прозвище «Сугроб Пик». Для этого он использовал AutoNav — систему автономного вождения, которая помогает сократить время путешествия между привлекательными с научной точки зрения местами. «Настойчивость» уже является обладателем нескольких рекордов скорости среди марсоходов. Более подробно возможности системы AutoNav были представлены в статье, опубликованной в июле в научном журнале Science Robotics.

Тайлер Дель Сесто работал над программным обеспечением для AutoNav семь лет. Временами ему казалось, что препятствия, которые инженеры ставили на пути двойника Земли марсохода Perseverance, марсохода OPTIMISM, во время его испытаний на Лаборатория реактивного движения, были нереально требовательны. Однако он передумал, когда марсоход «Настойчивость» прибыл на место пика Сноудрифт. “Это была гораздо более густонаселенная территория, чем все, с чем Персеверанс до сих пор сталкивался. Он был буквально покрыт этими большими камнями,— описывает Дель Сесто, заместитель ведущего проектировщика марсохода Perseverance z. Лаборатория реактивного движения в Южной Калифорнии, добавив: «Мы не хотели идти в обход, потому что это заняло бы у нас недели. Больше времени, потраченного на вождение, означает меньше времени на науку, поэтому мы сразу же приступили к этому.«

26 июня марсоход «Настойчивость» вошел в восточный край пика Сноудрифт. С учетом двух остановок у валунов, которые научная группа хотела исследовать, ее перелет через пик Сноудрифт по прямой составит 520 метров. Когда 31 июля марсоход покинул западный край поля валунов, он пролетел в этом районе 759 метров. Большая часть дополнительных метров уходит на объезд препятствий, которые не видны на орбитальных снимках, используемых для планирования маршрута. Вот в таких случаях и приходилось вступать в действие системе AutoNav».Если не считать солов (марсианских дней), посвященных научным исследованиям, то переход через пик Сноудрифт занял всего шесть солов автономного вождения. Вероятно, это на 12 солов быстрее, чем понадобилось бы марсоходу Curiosity, чтобы совершить такое путешествие.— объясняет Дель Сесто, добавляя: «Конечно, все в команде прекрасно знают, что таких показателей мы достигли только благодаря тому, что стоим на плечах гигантов. Это были марсоходы Временник, Дух, Возможность и Любопытство, которое проложило нам путь.«

Некая форма «кремниевого навигатора» уже использовалась в первом марсоходе, который должен был избегать камней в 1997 году. новую среду и продолжайте идти дальше. Другие марсоходы — Spirit и Opportunity размером с гольф-кар (приземлившиеся на Марсе в 2004 году) — уже смогли преодолеть расстояние до полуметра, прежде чем им также пришлось остановиться и подумать о своих следующих «шагах». Марсоход Curiosity, приземлившийся на Марсе в 2012 году, недавно получил обновление программного обеспечения, которое поможет ему принимать более правильные решения во время вождения. Однако у Perseverance есть несколько козырей в рукаве. Благодаря тому, что камеры делают снимки чаще, марсоход может быстрее фотографировать окрестности, а благодаря дополнительному компьютеру, который используется исключительно для обработки изображений, марсоход успевает обрабатывать свой план путешествия в режиме реального времени. Это избавляет троллейбус от необходимости останавливаться, чтобы передохнуть и подумать.

„Наша коляска — прекрасный пример старой поговорки о том, что чем больше головы, тем больше знают (в оригинале «два мозга лучше, чем один» — примечание к переводу),“, – говорит ведущий автор упомянутой технической статьи, главный инженер робототехнических работ в JPL, добавляя: “Perseverance — первый марсоход, в котором два компьютерных мозга работают вместе, что позволяет ему принимать решения на лету.Эти автономные возможности позволили марсоходу Perseverance установить новые рекорды в области передвижения по Марсу. Можно назвать, например, рекордное расстояние, пройденное за один день (347,7 метра) или самую длинную поездку без вмешательства человека (699,9 метра). Однако эти рекорды были достигнуты в то время, когда марсоход двигался по относительно ровной местности дна кратера Джезеро, где на пути не было больших валунов или других кратеров. Вот почему недавняя навигация по усыпанному валунами районе Сноудрифт-Пика впечатлила даже инженеров, планирующих маршруты марсохода.



Теперь, когда поле валунов оказалось в воображаемом зеркале заднего вида Perseverance, марсоходу предстоит еще одна трудная задача вождения. Марсоход начал свою четвертую научную кампанию 7 сентября, когда он пересек стену Манду, холмистый хребет, разделяющий два геологических региона, расположенных вдоль внутреннего западного края кратера Джезеро. Измерения с орбиты Марса показывают, что эта область заполнена карбонатами, что может предоставить бесценные данные об истории обитаемой среды на Марсе. Теоретически здесь также могли сохраниться признаки древней микробной жизни. Конечно, это только при условии, что в этом районе кто-то есть.

„Прошли те времена, когда научная группа марсохода могла смотреть на особенности, вырисовывающиеся на марсианском горизонте, и сохранять их для дальнейшего использования.” говорит Кен Фарли, ученый, участвовавший в проекте Perseverance в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, и добавляет: “Мы должны быть начеку, потому что автономные силы Настойчивости могут вызвать то, что мы видим. солнце на расстоянии, будет прямо перед нами – или даже позади нас – в следующем соло.«С новыми возможностями освоения космоса приходят и новые проблемы — разбитое каменное основание, большие склоны или песчаные дюны, а также небольшие ударные кратеры. Вот как выглядит ближайшее будущее марсохода Perseverance».Эта новая местность обязательно несколько раз удивит нас и AutoNav своими препятствиями,— говорит Марк Маймон, заместитель руководителя группы по роботизированной работе марсохода Perseverance, добавляя: «Но так обстоит дело и с научно привлекательными местами. Мы готовы.«



Перевод с:
https://mars.nasa.gov/

Источники изображений:
https://mars.nasa.gov/layout/mars2020/images/PIA23764-RoverNamePlateonMars-web.jpg
https://mars.nasa.gov/system/news_items/main_images/9482_PIA26072-web.jpg
https://mars.nasa.gov/system/internal_resources/details/original/1698_PIA26071-web.jpeg
https://www.therobotreport.com/…/nasa-perseverance-autonav-featured-web.jpg

Связаться с автором: сообщить об ошибках, неточностях, комментариях.