据NASA网站8月22日报道,美国国家航空航天局(NASA)正在研发着陆器安全引导技术,该技术可在着陆器最后下降阶段检测着陆点情况,如遇危险,可自动鉴别并引导着陆器至安全着陆点。这项技术至关重要,因为未来的任务,无论是月球、小行星及火星还是其他星球任务,都要求着陆器具备在附近有潜在危险地形的地点安全着陆的能力。
NASA兰利研究中心设计了三个光探测和测距(激光雷达)传感器,可以提供为实现安全自主精确着陆所需的所有数据。一个是三维主动成像装置,称为反射激光雷达,用于探测危险地形特征和识别安全着陆地点。 第二个是多普勒激光雷达器,用于测量着陆器的速度和高度,以帮助着陆器在选定地点精确着陆。第三个是高海拔激光测高仪,用于在最终着陆前提供相关数据,以修正着陆器前往指定着陆点的飞行轨迹。
在兰利中心研发激光/激光雷达传感器的同时,NASA位于加利福尼亚的喷气推进实验室同时开发算法或数学程序,分析所获得的三维激光雷达地图并确定最合适的着陆点。导航系统控制飞行器到指定地点所使用的合成多普勒激光雷达和激光测高仪数据由美国航天局约翰逊航天中心和查尔斯德雷珀实验室提供。
以上这些技术已经成为NASA“自主着陆和危险避让技术”(ALHAT)项目的一部分,并正在通过一系列飞行试验进行验证。
图:西科斯基S - 64直升机携带包含三组激光雷达及相关支持设备的分离舱进行试验
最近一次的飞行试验于7月份在加利福尼亚州爱德华兹的德莱顿飞行研究中心进行。由一架西科斯基S - 64直升机携带包含三组激光雷达及相关支持设备的分离舱进行试验。反射激光雷达被安装在一个平衡架上,由导航过滤器和人机接口模块组成的ALHAT处理器箱对此进行操控。
“这是我们首次对全部三个船载激光系统作为一个完整的传感器组协同工作进行测试。”兰利中心传感器研发负责人的Farzin Amzajerdian称, “这些测试在美国航天局内部被视为至关重要。”兰利中心项目负责人罗伯特•里兹说:“我们高兴的是,迄今所进行的飞行试验结果表明传感器性能好于预期。”
作为NASA探索技术开发项目,约翰逊中心自2006年开始领导“自主着陆和危险避让技术”(ALHAT)项目。此前还进行过三次试验。
第一次试验于2008年5月进行,主要目标是验证三维成像技术即“反射”激光雷达在地形测绘和危险检测方面的应用。
第二轮飞行试验于2008年8月完成,主要是评价多普勒激光雷达的能力。 雷达提供了高于雷达可靠性约两个数量级精度的飞行器速度矢量,高度和姿态。
第三次飞行测试活动是2009年6月进行的综合加载反射激光雷达和激光测高仪的固定翼飞行器试验,以评估其对地形的相对导航和测高功能等性能。 在内华达州试验场的死亡谷地区,在500多公里以上的地面,进行了各种飞行轨迹的试验。之所以选择在此试验,主要因为其地形与月球地形相似。