 |
|
Новый лидар поможет безопасно приземлиться на Марс
|
| В новом исследовании ученые демонстрируют новую технику лидара, которая может помочь роботизированным транспортным средствам избежать опасностей при посадке во время будущих миссий на Марс или Луну. В этом методе используется флэш-лидар для записи полных трехмерных изображений с помощью одного лазерного импульса, что предотвращает размытие изображения при движении, характерное для традиционных лидарных подходов. Фарзин Амзаджердян из Исследовательского центра НАСА в Лэнгли представит новые результаты на конгрессе Optica Laser 11–15 декабря 2022 года. «Лидарная технология играет решающую роль в будущих миссиях на Луну, Марс и другие тела Солнечной системы, поскольку они требуют точной безопасной посадки в определенных местах, где могут быть найдены ценные ресурсы или которые могут привести к важным научным открытиям», — сказал главный исследователь Фарзин. Амзаджердян, к.э.н. |
| Флэш-лидар полезен для нескольких целей в процессе посадки роботизированных транспортных средств. Когда транспортное средство опускается на поверхность, можно использовать флэш-лидар для создания трехмерных карт местности с высоты в несколько километров, чтобы уменьшить ошибку определения местоположения. Как только он окажется примерно в километре над местом посадки, можно использовать трехмерные лидарные изображения высокого разрешения для определения опасных особенностей местности и выбора наиболее безопасного места для посадки. Во время последнего захода на посадку флэш-лидар может помочь отслеживать особенности местности и направлять транспортное средство к выбранному месту посадки. |
|
| Одной из проблем внедрения флэш-лидара в этом процессе является потребность в большом механическом подвесе, который сканирует целевую область для получения отдельных лидарных изображений, которые затем сшиваются вместе. В новой работе исследователи протестировали алгоритм сверхвысокого разрешения, разработанный ими, чтобы устранить необходимость в сканирующем подвесе. Их решение включает в себя увеличение поля зрения лидара, чтобы охватить всю интересующую область, а затем получение последовательности изображений одной и той же сцены с разных позиций и углов обзора. Затем эти изображения с помощью вычислений объединяются для получения изображения сцены с высоким разрешением. «Наш алгоритм сверхвысокого разрешения позволяет использовать автономный компактный лидарный датчик, поскольку он не требует данных о положении и ориентации от внешнего датчика», — добавил Амзаджердян. «Этот подход также снижает шум измерения дальности, восстанавливает битые пиксели и сокращает время сбора данных из-за высокой частоты кадров лидара». |
| Исследователи протестировали новую технику, используя поле опасности, размещенное под движущейся платформой на портале Исследовательского центра НАСА в Лэнгли. Объект поднял систему флэш-лидара на высоту 64 метра над землей и ввел вертикальное движение с некоторыми случайными боковыми движениями. Эксперименты показали, что алгоритм сверхвысокого разрешения значительно уменьшил шум дальности, при этом разрешение изображения было как минимум в 25 раз выше, чем при использовании только флэш-лидара. В настоящее время исследователи разрабатывают прототип с модернизированной лидарной системой для использования в серии летных испытаний самолета, чтобы продемонстрировать его возможности для будущих посадочных миссий. |
| Источник |
