Планировщик миссий: новая методика позволит исследовать другие планеты эффективнее

Исследователи из Университета Глазго, Шотландия, рассчитали всё необходимое, чтобы группа марсоходов самостоятельно исследовала Красную планету. Комплекс мер включает обработку информации из различных источников — фотографии, карты, данные с сенсоров — для составления эффективных маршрутов для каждого устройства.


Участница проекта Сара Суинтон объяснила, что марсоходам необходима автономность, поскольку задержки связи между Землёй и Марсом отнимают у контролирующих технику людей много времени для управленческих решений. Использование нескольких скоординированных инопланетных внедорожников повышает самостоятельность отправленной вдаль миссии, то есть её успешность.

Чтобы придать роботам на красной чужбине автономность, учёные разработали планировщик миссий для нескольких марсоходов. Предлагаемый программный комплекс позволяет группе роботов самостоятельно исследовать поверхность Марса благодаря построению карт и планированию задач.

Сначала создаётся карта окружающей территории с использованием данных с Марсианского разведывательного спутника (Mars Reconnaissance Orbiter, MRO). В частности, Суинтон и сотоварищи использовали данные о кратере Езеро, где сейчас уже отрабатывает свои реальные задания марсоход НАСА «Персеверанс».

После создания карты исследований планировщик анализирует её и разбивает на районы. Марсоходам выделяются участки местности, по которым те могут с большей безопасностью перемещаться.

Затем планировщик накладывает на результат первого этапа карту распределения вероятностей. На ней — объекты, которые могут представлять научный интерес. Так, точками на карте вероятностей могут быть горные породы, из которых марсоходам предстоит взять образцы, объяснила Суинтон.

После картографирования планировщик миссий принимается за исследование условий местности. Цель — определить эффективный маршрут, который повысит вероятность попадания в интересные места. Затем идёт сверка путей для каждого устройства марсианской группировки.

Суинтон объяснила, что благодаря разработке её коллектива группа марсоходов способна справиться с участком местности за оптимальное время. Эффективность поиска удастся повысить за счёт распределения функций нескольких марсоходов вместо нагрузки на один ровер, как это происходит сейчас.

Суинтон с коллегами с помощью экспериментов и компьютерных симуляций убедились, что их метод позволит группе из пяти марсоходов автономно «обслужить» площадь в 22 500 квадратных метров примерно за 40 минут!

Разработанная программа-планировщик также может послужить и другим целям. Например, координировать роботов во время поисково-спасательных операций на Земле. Для этого понадобятся карта интересующей территории и распределение вероятностей. Благодаря этому снизится вероятность, что роботы как-то помешают друг другу или повредят нуждающимся в спасении людям.

В дальнейшем исследователи планируют сосредоточиться на отказоустойчивости скоординированных групп роботов. Для успеха инопланетных проектов команда роботов-исследователей должна диагностировать неисправности в себе или в трудящихся поблизости устройствах.