Ich hatte (als ich diese Frage stellte ) den Eindruck, dass diese Erfahrung von Bodenbetreibern und Programmierern in den letzten vier Jahren zu einer Konfiguration geführt hatte, bei der der Marsrover Curiosity einen erheblichen Teil der "Arbeit" oder Bewegung autonom erledigen konnte - was nicht unbedingt bedeutet etwas Echtzeitkommunikation erfordern. Verbindung mit der Erde, wobei "nahezu in Echtzeit" so schnell bedeutet, wie es die derzeitige Trennung Erde-Mars zu diesem Zeitpunkt zulässt.
Wenn zum Beispiel ein Plan für eine Bewegung um ein paar Meter oder mehrere zehn Meter beschlossen wird, ist Curiosity dann in der Lage, dies zu tun? Muss der Weg von Menschen auf der Erde vorgeplant und validiert werden, oder ist Curiosity in der Lage, einen Weg zu planen – einschließlich der Vermeidung von Hindernissen – und ihn auszuführen.
Was ist mit Bohren und Probenentnahme oder Laserablation und chemischer Analyse – sobald ein Plan vorhanden ist, können diese autonom ohne Kommunikation ausgeführt werden. für einige Zeit?
Wenn ja, interessiert mich auch, wie häufig diese tatsächlich autonom durchgeführt werden, aber meine Hauptfrage ist, ob diese Fähigkeit nachgewiesen wurde.
AutoNav erhält einfach eine Reihe von Wegpunkten, die die Software dann selbstständig planen und eine Route ausführen muss. Sie können sich die Wegpunkte als Rasenpfeile auf der 3D-Geländekarte vorstellen, die aus den Bildern des vorherigen Sols erstellt wurde. Tatsächlich werden die Wegpunkte im Rover-Planungstool als tatsächliche Rasenpfeile angezeigt.
Der Plan wird jeweils etwa einen Meter in Richtung des Wegpunkts ausgeführt, wie es das Gelände zulässt. Bei jedem Schritt erstellt der Rover eine Sicherheitskarte des vorausliegenden Geländes und umgeht bei Bedarf Hindernisse. Die Fahrt kann vor Erreichen des letzten Wegpunkts beendet werden, wenn entweder kein sicheres Fortkommen möglich ist oder die vorgesehene Zeit aufgebraucht ist. Unabhängig davon, wie die Fahrt endete, werden immer Bilder vom Endzustand aufgenommen, die von den Rover-Planern auf der Erde für den Plan des nächsten Sols verwendet werden.
Ja, Arm, Bohren, Probenbewegung, Instrumentenoperationen usw. können alle autonom über einen Sol oder länger ausgeführt werden. Dies sind im Allgemeinen gut spezifizierte, deterministische Aktionen (im Gegensatz zum Wegpunktfahren), und die Sequenz wird beendet, wenn unvorhergesehene Probleme auftreten. Bohr- und Probenbewegungsaktivitäten werden über mehrere Sole durchgeführt, damit die Bediener auf der Erde auf dem Laufenden bleiben und den ordnungsgemäßen Fortschritt auf dem Weg überprüfen können.
Die Rover sind so konzipiert, dass sie autonom genug sind, um sich für einen vollständigen Sol zu beschäftigen. Normalerweise erhalten sie morgens beim Aufwachen nur einen Befehlssatz direkt von der Erde und senden dann am Nachmittag die Ergebnisse der Aktivitäten des Sols über einen Relais-Orbiter zurück, bevor sie schlafen gehen.
Es verfügt nicht nur über die Fähigkeit zum autonomen Fahren, sondern hat erst vor kurzem im Jahr 2016 neue Funktionen für das „autonome“ Targeting von ChemCam und die autonome Neuplanung einiger wissenschaftlicher Beobachtungen selbst erworben. Alles basierend auf vordefinierten Prioritätsregeln.
Die Auto-Targeting-Softwarekomponente heißt AEGIS . Die zuvor getestete und aktivierte Komponente für autonomes Fahren heißt AutoNav , die seit 2013 verwendet wird. EDIT: Wie im Kommentar unten angegeben, geht AutoNav auf das Spirit-Team von MER zurück, das das Softwarestück erstmals im Februar 2004 verwendete.
Es ist wichtig zu verstehen, dass es in diesen Prozessen verschiedene Ebenen der Autonomie gibt. Eine wichtige Komponente von AutoNav ist beispielsweise einfach abzuschätzen, wie weit sich der Rover während der Fahrt tatsächlich bewegt hat. Früher geschah dies auf der Erde durch die Verarbeitung von Navcam-Bildern und Rad-Odometriedaten, und jetzt ist AutoNav ziemlich genau in der Lage, während der Fahrt eine genaue Schätzung zu erstellen. Dies ermöglicht das Uplinken längerer, mutigerer Fahrpläne, da man sich darauf verlassen kann, dass der Rover nicht zu weit von seinem geplanten Weg abweicht, indem der Regelkreis lokal geschlossen wird. Dieses Maß an Autonomie bedeutet nicht viel Planung auf hoher Ebene, die von Robotern durchgeführt wird.
Ergänzende Antwort; a day in the life of Curiosity, aus How to drive a robot on Mars von Phys.org :
Gegen 9:30 Marszeit trifft eine Nachricht aus Kalifornien ein, wo sie 15 Minuten zuvor gesendet wurde.
„Fahre 10 Meter vorwärts, wende dich in einen Azimut von 45 Grad, schalte jetzt deine autonomen Fähigkeiten ein und fahre. “
Der Curiosity-Rover führt die Befehle aus und bewegt sich langsam mit einer Höchstgeschwindigkeit von 35 bis 110 Metern (Yards) pro Stunde zu seiner festgelegten Position.
Seine Batterien und andere Konfigurationen begrenzen seine tägliche Reichweite auf etwa 100 Meter. Die längste Curiosity, die an einem Tag auf dem Mars gerollt ist, beträgt 220 Meter.
Sobald es ankommt, machen seine 17 Kameras Aufnahmen von seiner Umgebung.
Sein Laser zappt Felsen. Andere Werkzeuge an Bord bohren in ein besonders interessantes Gestein, um kleine Proben zu untersuchen.
Gegen 17:00 Uhr Marszeit wird es darauf warten, dass einer der drei Satelliten der NASA, die den Planeten umkreisen, über ihm vorbeifliegt.
Curiosity wird dann mehrere hundert Megabyte an wissenschaftlichen Daten über große Bodenantennen an seine menschlichen Meister auf der Erde senden.
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