Firma GMV z powodzeniem kończy projekt eksploracji planetarnej FASTNAV

Firma GMV z powodzeniem zakończyła realizację projektu eksploracji planetarnej FASTNAV (Multi-range Navigation for Fast Moon Rovers). Celem tego przedsięwzięcia było opracowanie, udoskonalenie i przeprowadzenie demonstracji 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 (GSTP) i wspierany przez Brytyjską Agencję Kosmiczną (UKSA).

W związku z powrotem zainteresowania 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 w trakcje jazdy znajdujących się wokół nich przeszkód. 

W ramach projektu FASTNAV firmie GMV udało się zwiększyć średnią prędkość łazika poprzez zaproponowanie nowego paradygmatu ciągłej jazdy, przewidującego 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. 

Poza tym, że poprawia wyniki naukowe oraz produktywność w misjach eksploracji kosmosu, rozwiązanie to może być również dostosowane do użytku w złożonych i kluczowych 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 komputerowego z najnowocześniejszą sztuczną inteligencją, aby pomóc łazikowi w autonomicznej nawigacji w różnych warunkach.

Projekt przeszedł szeroko zakrojoną kampanię testową. Wstępny test, obsługiwany przez Hills Group Ltd., miał miejsce w połowie czerwca w kamieniołomie Upwood w pobliżu Farringdon w hrabstwie Oxfordshire. Sukces tej pierwszej kampanii oznaczał krok naprzód dla kolejnych testów, które odbyły się w ciągu pierwszych dwóch tygodni lipca w przestrzeni analogicznej do księżycowej, w Parku Naturalnym i Rezerwacie Biosfery Bardenas Reales (Nawarra, Hiszpania).

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 kontroli 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 w Luksemburgu.