GMV schließt das Planetenerkundungsprojekt FASTNAV erfolgreich ab

GMV hat das Planetenerkundungsprojekt FASTNAV(Multi-range Navigation for Fast Moon Rovers) erfolgreich abgeschlossen. Ziel dieses Projekts war die Entwicklung, Reifung und Demonstration einer Navigationslösung für Rover, die in der Lage sind, eine Geschwindigkeit von 1m/s zu erreichen - eine Geschwindigkeit, die noch nie zuvor von einem autonomen Rover auf der Oberfläche eines fernen Planeten bewältigt wurde. Das von GMV geleitete Projekt wird von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) im Rahmen des Allgemeinen Technologieförderprogramms (SGSTP) finanziert und von der Weltraumorganisation des Vereinigten Königreichs (UKSA) unterstützt.

Angesichts des wiedererwachten Interesses an der Erforschung des Mondes gehört die Vorbereitung künftiger Technologien, die neue Rover, Landemodule und Menschen wieder auf den Mond begleiten können, für die Raumfahrtindustrie zu den wichtigsten Prioritäten. In diesem Zusammenhang werden schnelle Mondrover, die in der Lage sind, an einem einzigen Mondtag (etwa 14 Erdtage) große Entfernungen (mehr als 20 km) zurückzulegen, als nächster großer Durchbruch angesehen. Dazu müssen sie mit ausgefeilten On-Board-Navigationsfunktionen ausgestattet sein, die ihnen unter anderem ermöglichen, während der Fahrt wahrgenommene Hindernisse zu umfahren. 

Mit FASTNAV ist es GMV gelungen, die Durchschnittsgeschwindigkeit des Rovers zu erhöhen und ein neues Paradigma des kontinuierlichen Fahrens vorzuschlagen, bei dem Stopps während der Fahrten vermieden werden. Dadurch wird sich die Geschwindigkeit von derzeit 0,13 m/s auf 1 m/s verbessern, eine Geschwindigkeit, die noch nie zuvor von einem autonomen Rover auf der Oberfläche eines Planeten erreicht wurde. 

Neben der Verbesserung der wissenschaftlichen Leistung und Produktivität bei Weltraumforschungsmissionen kann diese Entwicklung auch zur Verwendung in komplexen und kritischen terrestrischen Umgebungen wie bei Rettungseinsätzen im Bergbau oder zur Nuklear- und Infrastrukturüberwachung angepasst werden. Zu diesem Zweck hat GMV ein Führungs-, Navigations- und Kontrollsystem (GNC) eingesetzt , das auf einem in den Rover integrierten visuellen Navigationssystem basiert. Die Lösung von GMV nutzt eine Kombination aus klassischem maschinellem Sehen und modernster künstlicher Intelligenz, um den Rover bei der autonomen Navigation durch eine Vielzahl unterschiedlicher Bedingungen zu unterstützen. 

Das Projekt wurde einer umfangreichen Testkampagne unterzogen. Der erste Versuch fand Mitte Juni im Steinbruch Upwood statt, der von der Hills Group Ltd. bei Farringdon, Oxfordshire betrieben wird. Der Erfolg dieser ersten Kampagne bedeutete einen Schritt nach vorn für die folgenden Tests, die in den ersten zwei Juliwochen in einem analogen Mondraum im Naturpark und Biosphärenreservat Bardenas Reales (Navarra, Spanien) stattfanden.

Im Anschluss an die Ergebnisse beider Tests und zurück in Oxfordshire  nahm GMV am GNC-System von FASTNAV eine Reihe von auf maschinellem Lernen basierenden Verbesserungen vor, um dessen Leistung zu verbessern. Diese Entwicklung führte zu einer Verbesserung des Ansprechverhaltens und der Leistung des innovativen GNC-Multimode-Systems.

Vorläufige Ergebnisse des Projekts wurden auf der iSpaRo 2024, einer internationalen Konferenz zur Weltraumrobotik, die im Juni in Luxemburg stattfand, vorgestellt.