Fünf Jahre nach der Landung hat die US-Raumfahrtbehörde National Aeronautics and Space Administration (NASA) ein Navigationssystem auf dem Rover Perseverance installiert. Damit kann dieser selbstständig seine Position auf dem Mars bestimmen. Vorher bekam der Marsroboter diese Angaben von der Erde.

Mars Global Localization nennt die NASA das System, das den Standort auf optischer Basis ermittelt. Das System sei erstmals am 2. Februar eingesetzt worden, teilte die NASA mit, danach noch einmal am 16. Februar.

Die Basis sind die Panoramen, die die Navigationskamera von der Umgebung des Rovers aufnimmt. Der Algorithmus vergleicht diese Bilder mit einer Geländekarte. Diese ist aus den Bildern der Sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), die um den Mars kreist, erstellt worden und auf Perservances Bordcomputer gespeichert.

Positionsbestimmung bis auf 25 Zentimeter

So kann die Position des Rovers auf etwa 25 Zentimeter genau bestimmt werden. Das dauert etwa zwei Minuten. Der Algorithmus läuft auf dem leistungsstarken Prozessor, den der Rover früher nutzte, um mit dem Mars-Hubschrauber Ingenuity zu kommunizieren.

Bisher nutzt Perseverance – wie auch seine Vorgänger – visuelle Odometrie (VO) zur Positionsbestimmung. Dabei wird alle paar Meter ein Bild der Umgebung aufgenommen. Anhand geologischer Merkmale auf den Bildern wird errechnet, welche Entfernung der Rover zurückgelegt hat.

Doch auch wenn dabei Faktoren wie durchdrehende Räder berücksichtigt werden, wird die Positionsbestimmung laut NASA auf größeren Etappen immer ungenauer. Bei langen Fahrten könne die Abweichung bis zu 35 Meter betragen. In schwierigem Gelände kann der Rover dadurch in Gefahr geraten.

Hilfe bei autonomer Fahrt

Das Mars-Global-Localization-System sei vor allem hilfreich, wenn der Rover autonom und ohne Anleitung von der Erde agiere. „Jetzt kann er selbst seinen Standort auf dem Mars bestimmen“, sagte Vandi Verma, der für die autonomen Operationen des Rovers zuständig ist. „Das bedeutet, der Rover kann viel längere Strecken autonom zurücklegen, sodass wir mehr von dem Planeten erkunden und mehr wissenschaftliche Erkenntnisse gewinnen können. Es könnte von beinahe jedem anderen Rover genutzt werden, um schnell und weit zu fahren.“

Perseverance, der weitgehend baugleich mit dem Rover Curiosity ist, ist seit fünf Jahren, seit dem 18. Februar 2021, auf dem Mars unterwegs. Seither hat er rund 40 Kilometer zurückgelegt und wird in absehbarer Zeit den Rekord des Rovers Opportunity einstellen, der in seiner knapp 15 Jahre dauernden Mission etwa 45 Kilometer schaffte.

Zu der Mission gehörte der autonome Hubschrauber, der zwischen April 2021 und Januar 2024 insgesamt 72 Mal geflogen ist – ursprünglich geplant waren lediglich fünf Flüge.

(wpl)

Pixelmator Pro ist ein Bildbearbeitungsprogramm, das sich bei der Bedienoberfläche mehr an Pages, Numbers, Keynote und der Fotos-App, als an den plattformübergreifenden Mitbewerbern Adobe Photoshop und Affinity orientiert. Beim Funktionsumfang und den verwendeten Techniken kann Pixelmator das Vorbild Photoshop jedoch nicht verleugnen.

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Mit dem Benewake TFmini-S LiDAR bauen wir eine wirkungsvolle Anlage, die aus gemessenen Distanzen die Geschwindigkeit von vorbeihuschenden Kolleginnen und Kollegen in Echtzeit erfasst. Mit einfachen Mitteln aufzubauen, ist die Geschwindigkeitskontrolle sowohl für Einsteiger als auch für Profis ein Projekt, das mit wenig Aufwand Lust auf kreatives Basteln macht. Erst einmal in Funktion, kommt der Spaß an Bewegung und Bewegungsmessung noch dazu.

LiDAR-Sensor

Bei LiDAR-Sensoren (Light Detection and Ranging) dienen Filter zur Verbesserung der Messqualität. Der TFmini-S verwendet einen 905-nm-Laser, allerdings ohne optische Filter, was sich bei Messungen im Außenbereich negativ bemerkbar machen kann. Unter idealen Bedingungen ist er in der Lage, Objekte auf kurze bis mittleren Distanzen zwischen 0,1 und 12 Metern zu erfassen. Im Außenbereich bei starker Sonneneinstrahlung kann das Umgebungslicht im 905-nm-Bereich jedoch sehr intensiv sein, was sich störend auf das Lasersignal auswirkt und die Reichweite auf 8 Meter oder weniger verringert.

Auch wenn die Wellenlänge des Lasers außerhalb des sichtbaren Lichts im Nahinfrarotbereich (750 und 2500 nm) liegt, ist bei angeschlossener 5-Volt-Stromversorgung eine rote LED im Inneren der Sendelinse zu sehen, was auf eine einwandfreie Funktion des Lasers hinweist. Er benötigt nur 0,7 Watt und lässt sich problemlos direkt an das ESP32-Board anschließen, wie wir in diesem Projekt zeigen werden.

Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Eine Radarkontrolle fürs Büro selber bauen“.
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