Европейцы сделают высокоточную спутниковую навигацию
Европейское космическое агентство занялось разработкой новой высокоточной системы спутниковой навигации, которая будет устойчива к помехам и обеспечит точность позиционирования в несколько сантиметров в режиме реального времени. Как пишет Aviation Week, разработка системы ведется в рамках проекта Treasure. Основные исследования по проекту ведет британский Университет Ноттингема.
Сегодня действуют четыре системы спутниковой навигации, развиваемые США, Россией, Китаем и Евросоюзом. Речь идет о системах GPS, ГЛОНАСС, BeiDou и Galileo. Эти системы используют для передачи сигналов частотный диапазон от 1176,45 до 1575,42 мегагерц. В сигнале спутников передается точное время для синхронизации приемников, использующих сам сигнал для вычисления местоположения и скорости.
Современные системы спутниковой навигации имеют относительно невысокую точность, варьирующую от одного до десяти метров. Точность определения местоположения может ухудшаться в зависимости от количества спутников, от которых принимается сигнал, от погодных условий и солнечной активности.
Новый проект Treasure предполагает разработку универсального чипа-приемника, который сможет одновременно принимать сигналы всех существующих систем навигации. Сегодня распространенные универсальные чипы работают только с двумя системами, например, с GPS и ГЛОНАСС или ГЛОНАСС и BeiDou.
Одновременное использование сигналов от разных систем спутниковой навигации позволит несколько компенсировать влияние состояния атмосферы и солнечной активности. Это станет возможным благодаря тому, что при одних и тех же состояниях атмосферы сигналы от одной системы будут быстро затухать, в то время как от другой — практически без потерь достигать абонентских приемников.
Помимо универсального чипа в рамках проекта Treasure исследователи намерены разработать новые модели корректировки ошибок позиционирования и алгоритмы вычисления положения в пространстве. Кроме того, планируется создать систему сбора и анализа данных, которая позволит отслеживать состояния атмосферы и прогнозировать их развитие, что также позволит повысить точность позиционирования.
Проект Treasure рассчитан на четыре года. Объемы его финансирования не уточняются. Разработка является частью более масштабной аэрокосмической программы Евросоюза Horizon 2020, предполагающей разработку самых разнообразных технологий, систем и аппаратов. В частности, в рамках этой программы создается орбитальный беспилотник для быстрого и дешевого вывода спутников на орбиту.
Работы ведутся по проекту Altair. По итогам разработки планируется получить систему с беспилотником, способным выводить на орбиту на высоту 400-1000 километров спутники массой от 50 до ста килограммов. Согласно предварительным данным проекта Altair, беспилотный летательный аппарат будет выступать в качестве первой ступени.
Василий Сычёв
Он пригодится на Марсе, Луне и ледяных спутниках планет-гигантов
Инженеры разработали концепцию робота для будущих миссий по изучению пещер на Марсе, Луне и ледяных спутниках планет-гигантов. Проект ReachBot описывает устройство с несколькими конечностями, которые способны раскладываться и дотягиваться до удаленных точек, на которых можно закрепиться с помощью захвата с металлическими шипами, сообщается в отчете NASA. При поддержке Angie — первого российского веб-сервера С тех пор как орбитальные исследовательские аппараты подтвердили существование пещер под поверхностью Марса и Луны, ученые не перестают размышлять над их полноценным исследованием. Помимо ценной информации об истории формирования небесного тела, в пещерах, куда не проникают ультрафиолетовые солнечные лучи и космические заряженные частицы, могли бы сохраниться и следы внеземной жизни. До последнего времени все подвижные роботы, предназначенные для изучения других планет, разрабатывались с расчетом, что они будут передвигаться только по сравнительно ровной поверхности. Поэтому они имеют относительно простое четырех- или шестиколесное шасси, которое устойчиво и не требует много энергии, но, к сожалению, не позволяет передвигаться по крутым каменистым склонам и скалам, и потому не подходит для исследования пещер. Инженеры под руководством Марко Павоне (Marco Pavone) из Стэндфордского университета уже несколько лет работают над многоэтапным проектом ReachBot для NASA, развивающим концепцию робота, способного перемещаться по пещерам и скалам со сложным рельефом, недоступным для других видов роботов при разных уровнях гравитации. Его главная особенность заключается в необычном способе передвижения. Вместо колес или ног у него есть несколько гибких удлиняющихся конечностей, на конце которых располагаются захваты с множеством мелких металлических шипов, которые цепляются за малейшие неровности на каменной поверхности. Аналогичный способ удержания на вертикальных поверхностях применялся в прототипе робота-скалолаза LEMUR, разработанном Лабораторией реактивного движения NASA. За счет металлических шипов робот может удерживать свое положение, распределив свой вес между несколькими конечностями, пока подыскивает следующую точку опоры для одной из них. Ожидается, что ReachBot сможет передвигаться не только по стенам и потолку, но и по полу как обычный ходячий робот. Однако на данной стадии проектирования конкретной конструкции для конечностей еще нет. Разработчики оценили параметры робота для миссии по исследованию марсианской лавовой трубки с высотой от пола до потолка порядка 30 метров. Это должно быть устройство массой около 10 килограмм, с восемью конечностями, способными развертываться до 20 метров в длину, оборудованное камерами и лидаром для навигации и прокладывания маршрута, а также для картографирования окружения. На предыдущих этапах были разработаны алгоритмы движения робота на плоскости, а также построен примитивный прототип ReachBot. В качестве четырех конечностей на нем используются стальные измерительные рулетки, оснащенные механизмом поворота, который позволяет «наводить» их на объект. После чего другой механизм раскручивает рулетку, на конце которой расположен захват с металлическими шипами. Робот умеет определять положение предметов вокруг с помощью визуальных меток, дотягиваться до них конечностями, ухватываться с помощью захватов и подтягивать себя в нужном направлении. В будущем разработчики планируют построить версию, которая способна двигаться в трехмерном пространстве. https://www.youtube.com/watch?v=Q6uvS_19OcA Существуют и другие концепции исследования инопланетных пещер, куда нет доступа колесных роботам. Одна из них предполагает использование нескольких четвероногих роботов Spot Mini. Каждый из членов группы будет отличаться от других, иметь свою роль и помогать другим.
