Soru:
Mars helikopteri yoksa Mars helikopteri nasıl otonom olabilir?
space
2018-10-24 19:08:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bir dronun otonom olması için, navigasyon yapabilmek için GPS gibi bir şeye ihtiyacı vardır. GPS yoksa, manuel olarak kontrol etmeniz gerekir.

Yörüngeler GPS gibi bir şey sağlıyor mu? Şu anda işleyen yörüngelerin bu teknolojilere sahip olamayacak kadar eski olduğunu düşündüm.

örneğin [bu yanıta] (https://space.stackexchange.com/a/23594/12102) bakın
Roomba, GPS kullanmadan otonom olarak gezinebilir
İlgili [Bir helikopter Mars'ta uçabilir mi?] (Https://space.stackexchange.com/questions/17176/could-a-helicopter-fly-on-mars)
@JCRM Şimdi beni olası her yüzeye çarparak yön bulan bir drone hayal ediyorum:
İnsanlar GPS'in varlığından önce binlerce yıldır özerk bir şekilde geziniyorlardı. Neden bir insansız hava aracının aynı teknikleri kullanamayacağını düşünüyorsunuz?
"Çok eski" diyorsunuz, ancak GPS'in ilk lansmanı 1978'de gerçekleşti. Ticari uydu navigasyon cihazlarının çeşitli nedenlerden dolayı biraz daha yeni olduğu doğru (çoğunlukla bir arabada ince bir dokunmatik ekran için "gereksinim", tahmin etmem gerekirse, sivil bugün gördüğümüz seviyelere doğru benimsenme) ancak gerçek GPS hiç de yeni değil.
Ayrıca, GPS'e böyle bir şey için (veya gerçekten herhangi bir şey için) güvenmek istemezsiniz, çünkü bu önemsiz bir şekilde sahtedir ve daha önemsiz bir şekilde sıkışmıştır. GPS'e aşırı güvenme sorunu abartılamaz.
@LightnessRacesinOrbit - Marslı bir GPS tipi sistem sahtekarlığı yapılıyorsa, NASA'nın yapması gereken bazı açıklamalar var ...
@JonCuster Daha genel olarak, GPS'in yalnızca bu tür bir görev için kullanmanız gereken bir şey değil, aynı zamanda yalnızca ilk etapta kullanmanız gereken bir şey olduğu şeklindeki yanlış varsayımı ele alıyor! Ama evet lol
"Dokunmatik gezinme" veya "braille aracılığıyla yol bulma" olarak adlandırılan @Shadow
Gençlerin "GPS OLMADAN NASIL GEZEBİLİRSİNİZ ?!" gibi sorular sorduğunu görmek güzel. :)
@JCRM: "roomba" nedir?
@JörgWMittag Ancak pencerenizi aşağı yuvarlamak ve yerlilerden yol tarifi istemek Mars'ta da işe yaramaz
@HagenvonEitzen: Çünkü camdan aşağı yuvarlanmadan önce kaskınızı takmanız gerekecek, tabii ki!
@PeterMortensen A Roomba, küçük bir özerk elektrikli süpürge robotudur. https://en.wikipedia.org/wiki/Roomba
`Bir dronun otonom olması için, GPS gibi bir şeye ihtiyacı var '- anahtar kelime" beğenmek ". Otonom dronlar GPS icat edilmeden çok önce ortalıktaydı. Alman V2 roket drone bombası 2.Dünya Savaşı'nda, insan yapımı uydular bir şey olmadan çok önce uçtu.
Altı yanıtlar:
Hobbes
2018-10-24 19:17:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Düzenleme : JPL Mars Helicopter Scout eylemsiz navigasyonu kullanacak:

Tutarsız Mars manyetik alanı pusula kullanımını engelliyor navigasyon için, JPL'nin görsel atalet navigasyon sistemine entegre edilmiş bir güneş takip kamerası kullanacak. Bazı ek girişler arasında jiroskoplar, görsel kilometre ölçümleri, eğim sensörleri, altimetre ve tehlike dedektörleri olabilir. [15]

GPS dışında gezinmenin başka yolları da vardır.

  • Ataletsel navigasyon, hangi yönde hareket ettiğinizi tespit etmek için ivmeölçerler ve ne kadar uzağa gittiğinizi tespit etmek için hız veya mesafe sensörleri kullanır. Örn. denizaltılar tarafından su altında ve GPS erişiminin dışında olduklarında gezinmek için. Ayrıca mevcut Mars gezginleri tarafından da kullanılmaktadır.
  • Radyo yön bulmayı kullanabilirsiniz. Bilinen konumlardaki 2 vericiyle, konumunuzu üçgenleyebilirsiniz. 1 vericiyle gezinme daha sınırlıdır, ancak yine de verici konumuna geri dönebilirsiniz. 2. Dünya Savaşında uçaklar tarafından kullanıldı.

Konumunuzu bilmenin yanı sıra, çevrenizdeki arazi hakkında da bir şeyler bilmeniz gerekir. Hangi noktaların geçilebileceğini ve hangilerinin aracın geçemeyeceği kadar dik / kayalık / yumuşak olduğunu bilmeniz gerekir. Bir uçak için, dağların nerede olduğunu ve nereye inmenin güvenli olduğunu bilmeniz gerekir.

Referans olarak başkası tarafından oluşturulmuş bir haritayı kullanabilirsiniz (arabanızdaki uydu navigasyonunun yaptığı budur) veya ilerledikçe kendi haritanızı oluşturabilirsiniz.

Mevcut Mars gezginleri özerklik gösterdiler: Önlerindeki arazinin fotoğraflarını çekiyorlar ve güvenli bir yol seçebiliyorlar. Bunun için GPS gerekli değildir.

- ve bunlar bir drone'u otonom yapabilir mi? Eylemsiz navigasyon ve radyo yönünü bulmak için de oldukça doğru bir haritaya ihtiyacınız varmış gibi geliyor ... Bu doğru mu?
2 verici yeterli değildir; 2 daire 2 noktada kesişir, bu nedenle yalnızca 2 verici kullanmak, konumlandırma için 2 olası çözüm bırakır (her iki verici de tam olarak zıt yönlerde değilse), bu nedenle 2 arasında seçim yapmak için ek bir kanıta ihtiyacınız olur.
Radyo tabanlı aletli iniş sistemleri İkinci Dünya Savaşından önce bile kullanıldı. İkinci Dünya Savaşı sırasında çok gelişmiş elektronik navigasyon sistemleri kullanıldı, örneğin [decca] (https://en.wikipedia.org/wiki/Decca_Navigator_System#History).
@gerrit: 2 vericiler yeterlidir. Antenler yönlüdür ve bir radyo kaynağının yönünü belirlemek için kullanılabilir. A ve B aktarıcılarını kullanırsanız, iki çözümün solunda A ve sağda B olur ya da tam tersi, böylece birbirinden ayırt edilebilirler.
@DietrichEpp: Yönlü ve çok yönlü antenler vardır. Vericiler A ve B yönlü antenler kullanırsa, A ve B çevresindeki tüm konumlar her iki vericiyi de iyi bir şekilde alamaz.
@Uwe: Doğru, ama kaç anteniniz olursa olsun bu bir problemdir ve GPS ile ilgili bir problemdir - zayıf alım olması mümkündür. İki işaret sadece bir başlangıç ​​noktasıdır. Önemli olan, alıcıları yönlendirebilmenizdir.
@DietrichEpp: Alternatif olarak radyo fenerleri de kullanılabilir. Belirli bir açıda sıfır üreten dönen bir anten kullanın ve hangi yöne baktığını gösteren bir sinyali sürekli olarak iletin. Sinyal gücü, dönüş başına bir kez muazzam bir şekilde düşecek ve her seferinde açının ne olduğunu bulmak, alıcının yönlü bir antene ihtiyaç duymadan, kişinin vericiden yönünü bilmesini sağlayacaktır.
@gerrit Genelde diğer kaynaklardan nerede olduğunuzu kabaca bildiğiniz için bu bir sorun değil. GPS'den önce kullanılan uçakların ve gemilerin kullandığı eski Omega sistemi yalnızca iki ölçüm kullandı ve size olası 4 konum verdi, ancak pilotlar genellikle şu anda içinde bulundukları Dünya'nın yarım küresini biliyorlardı.
yıldız navigasyonu binlerce yıldır kullanılıyor ve hala iyi çalışıyor.
Ynt: "Konumunuzu bilmenin yanı sıra, çevrenizdeki arazi hakkında bir şeyler bilmeniz gerekir. Hangi noktaların geçilebileceğini ve hangilerinin aracın geçemeyeceği kadar dik / kayalık / yumuşak olduğunu bilmeniz gerekir." Mutlaka: SLAM (Eşzamanlı Yerelleştirme ve Haritalama), gezinirken bir harita oluşturmaya izin verir
Sadece 2.Dünya Savaşı uçaklarında kullanılmıyor - bugün hala pilotlar tarafından kullanılıyor. Buna "VOR" navigasyonu denir.
Yani aslında ölü hesaplama artı bir harita gerçekten süslü.
OnoSendai
2018-10-24 19:40:14 UTC
view on stackexchange narkive permalink

GPS, yardımlı navigasyon için kullanılabilen birkaç olası teknolojiden biridir. Çerçeve yerinde olduğu ve GPS sinyali genellikle Dünya'da mevcut olduğu için yaygın olarak ticari dronlarda kullanılır.

Gezegenimizin etrafında çalışması için bir uydu filosu gerekiyor - diğer gök cisimlerinin etrafında (henüz) sahip olmadığımız bir şey. Bu durumda farklı yaklaşımlara ihtiyacımız var, örneğin:

Daha iyi doğruluk sağlamak için çeşitli teknikler birleştirilebilir.

GPD'nin çalışması için sadece gezegenimizin etrafında bir uydu filosuna değil, aynı zamanda her uydunun hassas yörünge ölçümü için birkaç yer istasyonuna da ihtiyacı var. Konumu belirlemek için kullanılan tüm uydular için kesin yörünge verisine sahip değilseniz, kesin bir konum belirleme yoktur.
@Uwe Tamamen haklısınız. Savunmamda, kısa ve öz tutmak istedim. Yorumunuza ek olarak, burada açıklandığı gibi, yer istasyonlarının zaman genişlemesiyle ilgili hata analizini telafi etmek için genel görelilik bile kullanılır: https://en.wikipedia.org/wiki/Error_analysis_for_the_Global_Positioning_System#Relativity
* Otonom bir helikopter * Δ-DOR'u nasıl kullanır? [Uzay aracından gelen radyo sinyalleri, Dünya üzerinde geniş bir şekilde ayrılmış iki derin uzay yer istasyonu tarafından alınır ve ...] (https://en.wikipedia.org/wiki/Delta-DOR#How_it_is_done)
Yüzey haritalama, bu arada, seyir füzelerinin eskiden nasıl çalıştığıdır. ABD hedefli çeşitli rejimlerin de onaylayabileceği gibi, iyi test edilmiş ve çok işlevsel. (GPS onun yerini almıştır, ancak muhtemelen Mars için oldukça iyi çalışacaktır.)
@uhoh Orijinal yazım bu konuda tam olarak net değildi, bunu belirttiğiniz için teşekkürler. Açıklama için düzenlendi.
@ceejayoz Kesinlikle - TERCOM için bir referans resim ekledi, bunu gündeme getirdiğiniz için teşekkürler.
GPS öncesi kullanımda bir dizi doğru radyo navigasyon tekniği vardı. Bunlar arasında: aktif radyo aralığı (araçtan sabit noktaya olan mesafeyi ölçün), radyo yatağı (araçtan sabit noktaya kadar katı açıyı ölçün), pasif hiperbolik (iki istasyondan gelen sinyal arasındaki zaman farkını ölçün), doppler (tek bir uydunun hızını ölçün) ). Bunlar bağlantılı olarak kullanılabilir [aşağıda olduğu gibi, optik arazi tabanlı olarak gitmiş olsalar da].
Dünyadaki * Δ-DOR antenleri * Mars'taki * helikopterden * bir sinyal alır, bir konumu işler ve hesaplar, ardından bu konumu helikoptere geri iletir. İki gezegenin yörüngesindeki yönelimine bağlı olarak, gidiş-dönüş ışık süresi yaklaşık olarak 9 ila 40 dakika arasındadır. Böyle büyük bir gecikmeyle, bunun pratik bir şekilde * bir helikopterin kendi kendine navigasyonu için * nasıl kullanılabileceğini anlayamıyorum.
@uhoh Gerçek zamanlı navigasyon için pek bir işe yaramaz, ancak helikopter kısa, planlı atlamalar yaparsa, birine binmeden * önce * mevcut konumu sabitlemek için iyi olur. Eylemsizlik / görüş tabanlı gerçek zamanlı rehberlik için kullanışlı bir tamamlayıcı olabilir.
@ceejayoz mükemmel bir nokta! Bunu kendi cevabına not etmek iyi olur. Görme temelli yalnızca * mutlak hata * biriktirse de, her ikisi de hata biriktirir; Güç kaynağınıza geri dönmek ve şarj etmek için her zaman arazi haritanızı kullanabilirsiniz (eğer bu şekilde çalışıyorsa).
uhoh
2018-10-24 20:51:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

MARS 2020 gezgininin kısmen optik navigasyon kullanarak Mars'a ineceğini göstermek için buradaki bu yanıttaki bazı materyalleri tekrar kullandım.

Bir helikopter, dünyadaki robotlar için geliştirilen benzer çevresel öğrenme tekniklerini kullanabilir. Bu mükemmel bir örnek değil, ancak robotun zamanla bir harita oluşturduğu fikrini veriyor. Her noktada, önceki önemli noktalara göre yeni bir önemli noktanın konumunu tanımlayabilirsiniz.

Gönderen Giriş, İniş ve İniş Teknolojileri:

ARALIK TETİKLEME - HER ŞEY ZAMANLAMA İLE İLGİLİ

Yeni hassas iniş tekniğinin anahtarı, doğru anı seçmektir. uzay aracının paraşütünü serbest bırakan "tetiği" çekin. "Menzil Tetikleyicisi", Mars 2020'nin paraşütün konuşlandırılmasını zamanlamak için kullandığı tekniğin adıdır. Önceki görevler, uzay aracı istenen hıza ulaştıktan sonra paraşütlerini mümkün olan en erken zamanda konuşlandırdı. Mars 2020'nin Menzil Tetikleyicisi, mümkün olduğunca erken yerleştirmek yerine, uzay aracının istenen iniş hedefine göre konumunu temel alarak paraşütü dağıtır.

enter image description here

yukarıda: Menzil Tetikleyicisi konseptinin gösterimi - tarihi / Mars Science Laboratory (MSL) / Curiosity açılış sitesini şu şekilde kullanarak: bir örnek.

Ayrıca, iniş aşamasında, iniş konumunun doğruluğunu artırmak için görüntüler depolanmış arazi haritalarıyla gerçek zamanlı olarak karşılaştırılacaktır:

NASIL TERRAIN- İLGİLİ NAVİGASYON GİRİŞİ, İNİŞİ, & İNİŞİ İYİLEŞTİRİR

Arazi-Bağıl Navigasyon, gezicinin yere göre konumunun tahminlerini önemli ölçüde iyileştirir. Doğruluktaki iyileştirmelerin, tahminler yapılırken yapılacak çok şey vardır.

Önceki görevlerde, gezgini taşıyan uzay aracı, Derin Uzay Ağı aracılığıyla sağlanan radyometrik verilerden elde edilen ilk tahmine dayanarak Mars atmosferine girmeden önce ve giriş sırasında yere göre konumunu tahmin etmişti. Bu teknik, EDL'den önce giriş sırasında yaklaşık (2-3 kilometre) büyüyen yaklaşık 0,6 - 1,2 mil (yaklaşık 1-2 kilometre) olan bir tahmin hatası içeriyordu.

Arazi Bağıl Navigasyonu kullanarak, Mars 2020 gezgini, paraşütle Mars atmosferinden alçalırken konumunu tahmin edecek. Bu, gezicinin yere göre konumunu yaklaşık 60 metre (200 fit) veya daha az bir doğrulukla belirlemesine olanak tanır.

Giriş, iniş ve iniş risklerini azaltmak için iki şey gerekir: doğru gezicinin nereye gittiğini bilmek ve zorlu arazilere doğru gidildiğinde daha güvenli bir yere yön değiştirme yeteneği.

enter image description here

yukarıda: Araziye Göre Gezinmenin Gösterimi. " Arazi-Bağıl Navigasyon, özellikle aşağıdaki arazi dik yamaçlar ve büyük kayalar gibi tehlikelerle dolu olduğunda Mars'a güvenli bir şekilde inmemize yardımcı oluyor! Buradan.

Aralık 2014'te görüş sistemi Mojave Çölü'nde test edildi.:

enter image description here

yukarıda: " NASA'nın Mars 2020 görevi için Lander Görüş Sisteminin bir prototipi, Kaliforniya'daki Mojave Hava ve Uzay Limanı'nda bir Masten Uzay Sistemleri" Xombie "aracının uçuşu olan bu 9 Aralık 2014'te test edildi . Kredi: NASA Fotoğrafı / Tom Tschida " buradan.

Elbette, Mars keşiflerinin geçmişine bakıldığında, muhtemelen paraşütü yerleştiremeyecek ...
@Sean, bu ESA görevleri, NASA görevleri değil.
@jwenting sonraki sorum * Marslılar, inişe izin verip vermeyeceklerine karar vermek için yaklaşan bir uzay aracının uzay ajansını nasıl ayırt edebilirler? *
@uhoh, iniş ücretlerini Euro veya Dolar olarak mı ödemeye çalışıyor? ;)
@jwenting: [Aslında bu sadece ESA görevleri değil. Ondan uzak.] (Https://en.wikipedia.org/wiki/Exploration_of_Mars#Mars_Curse)
@jwenting bu doğru. Orada da NASA hataları var. Demek istediğim biraz buydu; "önerdiğim bir sonraki sorum" un cevabı "onlar değil" veya "herkes gibi 42 kenarlı Marslı zar atıyorlar" olacaktır.
refry
2018-10-26 00:03:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Konumu istenen doğruluk sınırları dahilinde sıfırlamak için ara sıra "düzeltmeler" içeren eylemsiz navigasyon.

Düzeltmeler, yalnızca uydulardan değil, yerin fotoğrafları, yıldızların konumları, radyo nirengi veya harici izleme istasyonlarından gelen girişler olabilir. Bir atalet platformunda sertlik için jiroskoplar, hızdaki (ivme) değişiklikleri algılamak için ivmeölçerler ve açısal değişiklikleri tespit etmek için gimballer bulunur. Jiroskopları döndürün, bir başlangıç ​​konumu ve yönü girin. Ve bir bilgisayarın baştan enlem ve boylam güncellemesine kadar her türlü değişikliği algılamasını sağlayın. Harici düzeltmeler yalnızca zaman içinde yayılan hataların düzeltilmesi için gereklidir.

Chris Billings
2018-10-25 13:58:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Radar, yer haritalama teknikleri, ivmeölçerler ve nerede olduğunuzla ilgili göreceli bir fikir edinmenin diğer birçok yolu.

Lot
2018-10-25 12:51:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Şu anda bir Avusturya üniversitesi bunun üzerinde çalışıyor. Navigasyon için yerleşik bir kamera kullanıyorlar (aşağıya bakın).

Ayrıca, Kickstarter 'daki yeni bir drone konumlandırma için odemetri kullanıyor. Proje o kadar iyi bitmedi, ancak rüzgarsız günlerde, sorun yoksa drone çalışıyor: Buraya bakın

Alpen-Adria-Universität Klagenfurt'tan Klagenfurt'tan araştırmacılar Umman'da bir Analog Mars Misyonuna katılıyor :

"Uçaklar hızlı ve manevra kabiliyetine sahip. AAU'daki Akıllı Sistem Teknolojileri Bölümü) Stephan Weiss, bilinmeyen ortamları, örneğin Mars'ta, yer tabanlı robotlardan daha hızlı keşfedebilirler ”diye açıklıyor. Ancak şöyle diyor: "Sahip olduğumuz sorun, güvenilecek GPS'in olmadığı durumlarda bu tür dronların navigasyonu." Bu sorunu çözmek için, kendisi ve ekibi, Mars Görevleri sırasında helikopter uçaklarının konuşlandırılmasını kolaylaştırmak için tasarlanmış, diğerlerinin yanı sıra, otonom seyrüsefer için kamera tabanlı yöntemler geliştirmeye çalışıyorlar.

Test edilecek drone bir kamera ve eylemsizlik ölçüm ünitesi ve ayrıca bir veri işleme sistemi ile donatılmış küçük, çok noktalı bir uçaktır. Stephan Weiss şöyle açıklıyor: “Drone üzerindeki navigasyon algoritmaları, yalnızca kendi yerleşik kamerası tarafından kaydedilen görüntülere ve sistemin kendi eylemsizlik ölçümlerinden gelen girdilere dayalı olarak arazi üzerinde gezinmek için tasarlandı.“ Umman'daki görev durumunda. Uçağın konuşlandırılmasını takiben, yerleşik kamera tarafından kaydedilen görüntüler eylemsizlik verileri ve GPS ile senkronize edilecektir. Amaç, uçağın görsel konum algılamasının düzgün çalışıp çalışmadığını doğrulamaktır. “Çoklu yazıcıyı günün farklı saatlerinde ve farklı manzaralar üzerinde yerleştirmeyi planlıyoruz. Ardından, toplanan sonuçlar karşılaştırılacak ”, diye açıklıyor Weiss.

Deneyler, AMADEE-18 Avusturya Uzay Forumu Misyonu kapsamında gerçekleştirilecek. Görev Kontrolü, Innsbruck'taki Görev Destek Merkezi'nde bulunmaktadır. Bu ekip, Dünya'nın Yer Kontrolüne uygun boyutta ve analog astronotlar da dahil olmak üzere dokuz farklı ülkeden üyelerden oluşan Umman'daki saha ekibinin 15 üyesiyle iletişim kuracak. Mühendislik, gezegen yüzeylerinin insanlı keşfi, astrobiyoloji, jeofizik / jeoloji, yaşam bilimleri ve daha fazlası alanlarında deneyler yapacaklar. Görevin 1-28 Şubat 2018 tarihleri ​​arasında gerçekleştirilmesi planlanıyor.

Bu bir [yalnızca bağlantı yanıttır] (http://meta.stackexchange.com/questions/225370/your-answer-is-in-another-castle-when-is-an-answer-not-an-answer) . Bunu [düzenleyebilir] ve soruyu ** burada ** yanıtlayan temel bölümleri ekleyebilir misiniz?
tl; dr açıklaması, önemli bilgileri özetleyerek veya alıntı yaparak burada bazı önemli noktaları yakalamadığınız sürece bağlantıların zamanla kopması ve yanıtın gelecekteki okuyucular için yararsız hale gelmesidir. Devam ettim ve bunun nasıl işe yarayacağına dair bir örnek gösterdim, ancak lütfen geri alma veya daha fazla düzenleme yapmaktan çekinmeyin. Uzaya hoş geldiniz!
biraz ilgili: [Avusturya Uzay Forumu Umman'da ne yapıyor?] (https://space.stackexchange.com/q/26970/12102)


ⓘ
Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 4.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...