Projekt

ENTERN

Umgebungsmodellierung und Navigation für robotische Weltraum-Exploration

Umgebungsmodellierung und Navigation für robotische Weltraum-Exploration

  • Laufzeit:
  • Anwendungsfelder
    Sonstige

Das Projekt Entern befasst sich mit robotischen Systemen für lunare und planetare Explorationsmissionen. Insbesondere werden dabei Technologien zur robusten autonomen Erkundung von Kratern und Höhlen im Kontext von Raumfahrtmissionen entwickelt. Derartige Umgebungen sind von besonderem wissenschaftlichen Interesse und stellen durch ihre geschützte Lage potentielle Standorte für zukünftige Infrastrukturen und Habitate dar.

Die Navigation in den genannten Umgebungen stellt besondere Anforderungen an die Methoden der Navigation und die mobilen Fähigkeiten robotischer Systeme. Inhalt des Projekts Entern ist die Entwicklung von Software- und Hardwarelösungen um existierende hochagile Explorationssysteme in diesen Umgebungen teil- und vollautonom betreiben zu können. Dabei werden die Themen Umweltmodellierung, Navigation sowie Operation und Kontrolle behandelt.

Das Anwendungsszenario befasst sich mit der Navigation zu interessanten geographischen Stellen wie Höhlen oder Kratern mit Hilfe von Luftbildern oder Aufnahmen eines Orbiters. Um das komplexe und steile Gelände an diesen Orten zu überwinden, werden genaue physikalische Simulationen des Systems in Umweltrepräsentationen eingesetzt, die auf dem System erzeugt wurden. Durch eine einheitliche Repräsentation des Umweltmodells für Simulation und Robotersystem kann eine Lösung der Situation sowohl in einer interaktiven Weise mit Hilfe eines Operators als auch durch autonome Durchführung der Simulation auf dem Robotersystem selbst erzeugt werden.

Die Entwicklung einer Umgebungsrepräsentation und benötigter Softwaretools sowie die Einbindung der Simulation zur on-board-Ausführung sind wesentlicher Kernbestandteil der Arbeiten. Weiterhin werden die Einbindung einer Kontrollstation und die relevanten Aspekte wie Überwachung der Kommunikation und asynchrones Missionsmanagement in Bezug auf das Zielszenario betrachtet. Der Navigationsaspekt spielt dabei eine weitere wichtige Rolle. So wird in dem Projekt speziell auf die Schwierigkeiten bei der Navigation von Kratern und Höhlen eingegangen. Die Kartierung wird durch die Nutzung von künstlichen Landmarken gestützt, und die erzeugten Daten können in existierenden Geoinformationssystemen referenziert werden.

Die im Projekt entwickelten Verfahren werden an den existierenden Systemen Asguard sowie CREX evaluiert. Die Systeme werden den Aufgaben entsprechend in Hard- und Software angepasst.

Partner

Universität Bremen

Projektbilder

Übersicht der Teilaspekte die im Entern Projekt behandelt werden.

Publikationen zum Projekt

Steffen Planthaber, Martin Mallwitz, Elsa Andrea Kirchner

In: Journal of Software Engineering and Applications (JSEA) 11 - Special issue on Human-Computer Interaction 7 Seiten 341-347 Scientific Research Publishing Inc. 7/2018.

Zur Publikation
Raúl Domínguez, Sascha Arnold, Christoph Hertzberg, Arne Böckmann

In: Automation and Robotics Proceedings of the 15th International Conference on Informatics in Control (Hrsg.). ICINCO 2018. International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics (ICINCO-2018) 15th July 29-31 Porto Portugal Seiten 144-155 2 ISBN 978-989-758-321-6 SCITEPRESS 7/2018.

Zur Publikation

Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz
German Research Center for Artificial Intelligence