A GMV conclui com sucesso o projeto de exploração planetária FASTNAV

A multinacional tecnológica GMV concluiu com êxito o projeto de exploração planetária FASTNAV (Multi-range Navigation for Fast Moon Rovers), cujo objetivo foi desenvolver, maturar e demonstrar uma solução de navegação para rovers capaz de atingir 1 m/s, uma velocidade nunca antes alcançada por um rover autónomo na superfície de um corpo planetário. O projeto, liderado pela GMV, é financiado pela Agência Espacial Europeia (ESA) no âmbito do Programa Geral de Apoio Tecnológico (GSTP) e conta com o apoio da Agência Espacial do Reino Unido (UKSA).

No contexto do renovado interesse pela exploração lunar, a preparação de tecnologias prontas para acompanhar os novos veículos (rovers), módulos de aterragem e missões tripuladas de regresso à Lua tornou-se uma das principais prioridades da indústria espacial. Neste cenário, os rovers lunares rápidos, capazes de percorrer longas distâncias (mais de 20 km) num único dia lunar (cerca de 14 dias terrestres), são considerados o próximo grande avanço. Para tal, devem estar equipados com sofisticadas capacidades de navegação a bordo, incluindo a capacidade de evitar autonomamente os obstáculos detetados durante o trajeto. 

Com o projeto FASTNAV, a GMV conseguiu aumentar a velocidade média de deslocação do rover, propondo um novo paradigma de condução contínua, sem paragens durante as travessias. Isto permitirá melhorar a velocidade dos atuais 0,13 m/s para 1 m/s, um valor nunca antes alcançado por um rover autónomo na superfície de um terreno planetário.

Além de potenciar o rendimento científico e a produtividade das missões de exploração espacial, este desenvolvimento pode também ser adaptado a contextos terrestres complexos e críticos para a segurança, como operações de resgate, mineração, monitorização nuclear e de infraestruturas. Para tal, a GMV recorreu a um sistema de guiamento, navegação e controlo (GNC) baseado num sistema de navegação visual integrado no rover. A solução da GMV combina técnicas clássicas de visão artificial com inteligência artificial de última geração, permitindo ao rover navegar autonomamente em diferentes condições.

Antecedentes do projeto e testes realizados

O projeto passou por uma extensa campanha de ensaios. O primeiro teste teve lugar em junho, na Upwood Quarry, perto de Farringdon (Oxfordshire), operada pela Hills Group Ltd.. Neste ambiente, foram avaliadas a robustez do sistema, a sua eficácia e a eficiência da solução implementada no FASTNAV. Para tal, a GMV utilizou a plataforma RAPID, desenvolvida num projeto anterior da empresa com a ESA. Durante estes ensaios, a GMV verificou que o sistema era capaz de percorrer longas distâncias a altas velocidades e de operar corretamente em cenários complexos e condições desafiantes.

O sucesso desta primeira campanha permitiu avançar para os ensaios seguintes, realizados na primeira quinzena de julho num ambiente análogo lunar, no Parque Natural e Reserva da Biosfera das Bardenas Reales (Navarra, Espanha). As condições orográficas das Bardenas, semelhantes às paisagens que o rover encontrará em regiões da Lua, possibilitaram testar a eficiência e precisão do sistema de guiamento, a robustez do chassis e das suspensões, bem como a capacidade do veículo de efetuar travessias rápidas em modo autónomo, em diferentes terrenos e com variadas densidades de obstáculos.

Após os resultados destes ensaios e de regresso a Oxfordshire, a GMV acrescentou ao sistema GNC do FASTNAV um conjunto de melhorias baseadas em machine learning para otimizar o seu desempenho. Este desenvolvimento resultou em ganhos de capacidade de resposta e eficiência do inovador sistema GNC multimodo.

Do ponto de vista da engenharia, o projeto enfrentou o grande desafio de desenvolver um sistema autónomo de controlo e navegação suficientemente eficiente para reagir a obstáculos no percurso, alterando a trajetória sempre que necessário sem ter de parar.

Os resultados preliminares do projeto foram apresentados na iSpaRo 2024, conferência internacional de robótica espacial realizada em junho no Luxemburgo.

Segundo Steven Kay, diretor técnico e responsável pela área de robótica da GMV no Reino Unido:

“Os avanços alcançados neste projeto abrem um vasto leque de oportunidades, tanto na investigação e desenvolvimento como no setor comercial. Os resultados obtidos não só representam um progresso significativo na exploração espacial, e em particular na robótica espacial, como também permitem a sua aplicação noutros contextos exigentes, como a mineração, as centrais nucleares ou as operações de resgate, onde a autonomia é essencial.”

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