Введение
С момента своего приземления на Марс пять лет назад, роверу Perseverance приходилось полагаться на помощь операторов с Земли для определения своего местоположения. Однако благодаря новой технологии, разработанной в Лаборатории реактивного движения NASA, ровер теперь способен самостоятельно определять свое местонахождение с точностью до 25 сантиметров.
Что такое Mars Global Localization?
Технология, получившая название Mars Global Localization, использует алгоритм, который быстро сопоставляет панорамные изображения с навигационных камер ровера с орбитальными картами местности. Этот алгоритм работает на мощном процессоре, который ранее использовался для связи с вертолетом Ingenuity. Процесс определения положения занимает всего две минуты, и был успешно протестирован в регулярных операциях миссии 2 и 16 февраля.
Независимость ровера
Как отметил Ванди Верма, главный инженер робототехнической операции, «Это похоже на то, как если бы мы дали роверу GPS. Теперь он может самостоятельно определять свое местоположение на Марсе». Это нововведение откроет новые горизонты для автономного исследования планеты, позволяя роверу передвигаться на значительно большие расстояния без необходимости связи с Землей.
Автономная навигация и новые горизонты
Система автонавигации AutoNav уже продемонстрировала высокую эффективность, позволяя роверу самостоятельно разрабатывать маршрут, оборачиваясь вокруг препятствий. Однако раньше точность определения местоположения ограничивала его возможности. Теперь, благодаря Mars Global Localization, Perseverance сможет двигаться в незнакомых территориях, не полагаясь на инструкции с Земли.
Технология визуальной одометрии
На Марсе отсутствует сеть GPS-спутников, поэтому роверы используют визуальную одометрию, анализируя геологические особенности на своих снимках. Однако ошибки в этом процессе могут накапливаться, и на длинных маршрутах ровер может заблуждаться на расстояние более 30 метров. Это часто приводит к тому, что ровер останавливается, ожидая указаний с Земли.
Преимущества нового алгоритма
Теперь, после каждой остановки, ровер отправляет 360-градусное панорамное изображение на Землю, где специалисты сопоставляют его с изображениями с Марсианского разведывательного орбитера. Но с Mars Global Localization ровер может самостоятельно анализировать изображения, определять своё местоположение и продолжать движение по заранее запланированному маршруту.
Вклад Ingenuity
Ключевой элемент Mars Global Localization — это База вертолета (Helicopter Base Station), через которую Perseverance взаимодействовал с вертолетом Ingenuity. Оборудованная коммерческим процессором, она обеспечивает взаимодействие и обработку данных для нового алгоритма.
Заключение
Технология Mars Global Localization представляет собой значительное достижение в области робототехнических исследований на других планетах, открывая новые возможности для автономного исследования. Теперь Perseverance способен не только определять своё местоположение с высокой точностью, но и расширять горизонты научных исследований на Марсе, минимизируя нагрузку на команду на Земле.
