2024 年 12 月 19 日

 

• 由不同參與者（例如有效負載箱、感測器或漫遊車）組成的網路可以在未知地形中實現導航和通訊。
• 分散式無線電系統不需要任何基礎設施。
• 不同的探索場景在LUNA大廳首次成功測試。
• 重點：太空旅行、月球、導航、探索、機器人

 

月球上的金包？不完全是：這不是一個外星禮品庫，而是 LUNA 大廳的專案。在那裡，德國航空航天中心 (DLR) 研究了有效載荷盒、感測器、漫遊車和太空人如何連接形成網路。它們交換可同時用於通訊和導航的信號。

「每個機器人、感測器或太空人都成為網路的參與者，並將訊息傳遞給鄰居。我們透過參與者之間無線電訊號的傳輸時間來確定彼此之間的距離。透過我們的流程，我們可以確定參與者在網路中的確切位置。德國太空中心通訊與導航研究所的伊曼紐‧施陶丁格 (Emanuel Staudinger)。 「該系統分散運行，不需要任何基礎設施，並且是為大量參與者而設計的，例如，該研究所開發的群體導航系統可以實現月球和火星表面的探索。」 。但它也適用於熔岩洞穴或地球上無法使用衛星導航等傳統系統的複雜環境。

 

機器人一起工作

Emanuel Staudinger 和他的團隊近年來在埃特納火山（義大利）和蘭薩羅特島（西班牙）的熔岩洞穴中測試了集群導航系統。叢集導航現已在 LUNA 大廳真實的月球環境中首次成功測試。 LUNA 大廳於 2024 年 9 月在科隆 DLR 基地開放，模擬月球表面的條件。 「該研究中心是 DLR 和歐洲太空總署 (ESA) 的聯合項目，可以為太空人或機器人在月球上使用做好準備，」DLR 博士解釋道。來自 LUNA 專案管理的 Thomas Uhlig。 「德國航太中心通訊與導航研究所的同事是第一批在我們的設施中進行研究的人之一。我們現在收到來自各個領域的許多對 LUNA 的詢問。未來將會令人興奮。

來自奧伯普法芬霍芬的科學家在 LUNA 大廳中展示了幾種場景，其中包括這樣一種場景：著陸器抵達月球表面，並首先部署兩個月球車。第一個漫遊者的任務是在登陸器周圍放置所謂的無線電信標。這些感測器單元立即承擔第一個導航任務。在探索之旅中，火星車發現了一個隕石坑，並意識到它無法進入其中。他必須讓第二輛火星車幫忙。火山口位於LUNA大廳地板下沉三公尺的區域。第二輛火星車利用導航系統自行找到前往火山口的道路並進行科學調查。在進入火山口的旅程中，第一輛漫遊車從火山口邊緣的方向支撐第二輛漫遊車。另一種情況是在對於漫遊車來說過於陡峭的區域部署感測器單元。多達50個感測器被分佈並連接起來，形成一個導航網路。也測試了飛行裝置或將感測器扔進難以接近的火山口。

 

建立風化層表面的 3D 模型

除了導航實驗之外，團隊還創建了大廳和地板的 3D 模型，用於模擬和檢查測量數據。 LUNA 大廳的很大一部分覆蓋著一層模擬風化層（「月球塵埃」）。該混合物具有與阿波羅任務帶到地球的風化層相似的化學、物理和岩土特性。

德國航太中心研究團隊現在將詳細評估這些數據並進一步開發集群導航系統。其目標是讓太空人和機器人在未來探索月球時能夠使用這種強大的、分散的導航和通信，同時幫助探索地球上的困難地形。

 

[照片]

LUNA大廳的金色套餐

德國航太中心通訊與導航研究所在 LUNA 大廳進行了一項實驗，其中有效載荷盒、感測器和流動站連接形成集群導航網路。網路中的參與者將訊息傳遞給他們的鄰居。這決定了參與者的確切位置。