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ExoMars巡视器的自主导航软件通过欧洲航天局“火星场”的驱动试验
2019-02-28
  [据每日航天新闻网2019年1月18日报道]为欧洲航天局(ESA)“火星生物学2020”(ExoMars2020)任务准备的自主导航软件在ESA“火星场”通过了一项基于巡视器的驱动试验。

    ExoMars巡视器的半尺寸版本,称为ExoMars测试巡视器(ExoTeR),在9米×9米“行星利用试验台”的红色岩石和沙子中穿行,以每分钟2米的速度前进——仍然比实际的ExoMars巡视器要快好几倍,ExoMars巡视器每个火星天的前进速度为100米。“行星利用试验台”又称为“火星场”,是位于荷兰欧洲航天研究和技术中心(ESTEC)的ESA行星机器人实验室的一部分。 

    由ESA机器人工程师和法国航天局的一个小组共同组成的团队在行星巡视器的自主导航方面拥有20多年的经验,并开发出了一套自主导航软件用于ExoTeR。2017年,ExoTeR交给意大利ALTEC公司(ExoMars巡视器监视和控制中心所在地)的控制团队进行自主导航软件训练;2018年12月,ExoTeR返回ESTEC进行自主导航算法的升级。随后进行了这次为期2天的巡视器导航软件测试,证明软件运行良好。自动导航软件不需要向巡视器发送完全没有危险的轨迹,只需要向巡视器发送一个目标点。巡视器会创建附近的数字地图,根据导航地图,巡视器会计算出通往目标点的安全路径,并计算如何最好地到达目标点。

    与ExoMars巡视器一样,ExoTeR巡视器也配备了用于数字高程测绘的桅杆式立体导航相机。当它向前行进时,会不断地使用前底盘上的一对摄像头来检查前进的进度,这种基于视觉的运动跟踪可有效的监控车轮位置,避免车轮陷入沙土之中。

    配备了最新软件的ExoTeR巡视器,现在将返回意大利的ALTEC,让控制团队在ExoMars飞行软件完成之前,就能体验自主导航软件的功能。ExoMars的最终飞行软件实际上将携带2套自主导航软件,另一套由空客公司开发。工程人员表示,这种组合应该会增加巡视器的灵活性,其中一种软件可能在更困难的地形中表现得更好,而另一种软件可能在更容易的地形上移动得更快。(中国航天系统科学与工程研究院  李虹琳)

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