Firma GMV z powodzeniem kończy projekt eksploracji planet FASTNAV

Międzynarodowy koncern technologiczny GMV z powodzeniem zakończył realizację projektu eksploracji planetarnej FASTNAV(Multi-range Navigation for Fast Moon Rovers). Celem tego przedsięwzięcia było opracowanie, dopracowanie i zademonstrowanie rozwiązania nawigacyjnego dla łazików zdolnych do osiągnięcia prędkości 1 m/s - parametrów nigdy wcześniej nieosiągniętych przez żaden autonomiczny łazik na powierzchni odległej planety. Ten prowadzony przez GMV projekt finansowany jest przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) w ramach Ogólnego Programu Wsparcia Technologicznego (SGSTP) i wspierany przez Brytyjską Agencję Kosmiczną (UKSA).

W związku z rosnącym w oszałamiającym tempie zainteresowaniem eksploracją Księżyca, najwyższym priorytetem dla przemysłu kosmicznego staje się potrzeba przygotowania przyszłych technologii tak, aby były one gotowe do towarzyszenia nowym łazikom, lądownikom i ludziom w ich wyprawach na Księżyc. W tym kontekście szybkie łaziki księżycowe, zdolne do pokonywania dużych odległości (ponad 20 km) w ciągu jednego dnia księżycowego (około 14 dni ziemskich), uznawane są za kolejny wielki przełom. Aby móc tego dokonać, muszą one zostać wyposażone w zaawansowane funkcje nawigacji pokładowej, w tym zdolność do unikania dostrzeganych wokół nich przeszkód w trakcie podróżowania.

W ramach projektu FASTNAV firmie GMV udało się zwiększyć średnią prędkość łazika, proponując nowy paradygmat ciągłej jazdy, przewidujący unikanie zatrzymywania się pojazdu podczas przejazdów. Pozwoli to zwiększyć prędkość z obecnych 0,13 m/s do 1 m/s - prędkości nigdy wcześniej nieosiągniętej przez autonomiczny łazik na powierzchni jakiegokolwiek terenu planetarnego.

Oprócz poprawy wyników naukowych i produktywności w misjach eksploracji kosmosu, rozwiązanie to może być również dostosowane do użytku w złożonych i krytycznych środowiskach naziemnych, takich jak operacje ratownicze, górnictwo oraz monitoring obiektów jądrowych i infrastruktury. W tym celu firma GMV wykorzystała system naprowadzania, nawigacji i kontroli (GNC) oparty na wizualnym systemie nawigacji zintegrowanym z łazikiem. Rozwiązanie autorstwa GMV wykorzystuje połączenie klasycznego widzenia maszynowego z najnowocześniejszą sztuczną inteligencją, aby pomóc łazikowi w autonomicznej nawigacji w różnych warunkach.

Tło projektu i przeprowadzone testy

Niniejszy projekt przeszedł szeroko zakrojoną kampanię testową. Wstępna próba testowa, obsługiwana przez Hills Group Ltd., miała miejsce w połowie czerwca w kamieniołomie Upwood w pobliżu Farringdon w hrabstwie Oxfordshire. W tym środowisku oceniono solidność systemu, jego skuteczność, a także wydajność rozwiązania wdrożonego w ramach FASTNAV. Firma GMV wykorzystała platformę RAPID, będącą owocem wcześniejszego projektu zrealizowanego przez nią we współpracy z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA). Podczas tych testów firma GMV miała sposobność zweryfikować, czy system jest w stanie pokonywać duże odległości z dużą prędkością i czy jest zdolny sprawnie działać w złożonych scenariuszach i trudnych warunkach.

Sukces tej pierwszej kampanii oznaczał krok naprzód dla kolejnych prób testowych, które odbyły się w ciągu pierwszych dwóch tygodni lipca w przestrzeni analogicznej do księżycowej, w Parku Naturalnym i Rezerwacie Biosfery Bardenas Reales (Nawarra, Hiszpania). Warunki orograficzne panujące w strefie Bardenas, podobne do krajobrazów, które łazik napotkałby w regionach Księżyca, sprawiły, że testy te skoncentrowały się na określeniu wydajności i precyzji systemu naprowadzania, wytrzymałości podwozia i zawieszenia, a także na zdolności pojazdu do wykonywania szybkich przejazdów w trybie autonomicznym, na różnych terenach o różnej gęstości przeszkód.

Po uzyskaniu wyników z obu testów i po powrocie do Oxfordshire, firma GMV dodała do systemu GNC szereg ulepszeń opartych na uczeniu maszynowym w celu poprawy jego wydajności. Rozwiązanie to doprowadziło do poprawy szybkości reakcji i wydajności innowacyjnego, wielotrybowego systemu GNC.

Z inżynieryjnego punktu widzenia głównym wyzwaniem projektu było opracowanie autonomicznego systemu sterowania i nawigacji, który byłby na tyle wydajny, by móc reagować na znajdujące się na drodze przeszkody, zmieniając w razie potrzeby trajektorię, bez konieczności zatrzymywania się.

Wstępne wyniki projektu zostały przedstawione na iSpaRo 2024 - międzynarodowej konferencji poświęconej branży robotyki kosmicznej, która odbyła się w czerwcu b.r. w Luksemburgu.

Steven Kay, dyrektor techniczny i kierownik działu robotyki w brytyjskim oddziale firmy GMV, oświadczył, że: „poczynione w tym projekcie postępy otwierają szeroki wachlarz możliwości zarówno w zakresie badań i rozwoju, jak i zastosowań komercyjnych. Uzyskane wyniki nie tylko stanowią znaczący postęp w eksploracji kosmosu, a w szczególności w obszarze robotyki kosmicznej, ale także pozwalają na ich zastosowanie w innych wymagających środowiskach, takich jak górnictwo, elektrownie jądrowe lub operacje ratownicze, gdzie autonomia odgrywa kluczową rolę".

Więcej informacji:

Dział Korporacyjny Marketingu i Komunikacji
[email protected]