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La NASA prueba sensores de piloto automáticos durante simulaciones


Un modelo de un satélite de popa final en un robot para el punto de encuentro simulado y controlado en el centro de simulación de operaciones espaciales.
Créditos: NASA

Dentro de una gran instalación de paredes negras fuera de Denver, el equipo de la división de proyectos de servicio de satélites de la NASA (SSPD) completó con éxito las últimas pruebas de tres sensores de operaciones de aproximación y proximidad utilizados para el servicio de satélites aplicaciones y más allá . Estos sensores son necesarios para el encuentro autónomo de naves espaciales, que es una tecnología vital para el servicio robótico de un satélite.

Celebrado en el centro de simulación de operaciones espaciales de Lockheed Martin (SOSC), esta ronda de pruebas incluyó un sistema de navegación de visión (VNS) de detección de luz y el sensor de rango (LiDAR), el Goddard reconfigurable de estado sólido de barrido LiDAR (GRSSLi) sensor, y la amplia cámara visible de campo de visión. Estos tres instrumentos se probaron de lado a lado en diferentes situaciones para evaluar su precisión y sensibilidad para su eventual uso en el servicio de satélites. Todos los sensores contribuyen a ayudar a un técnico a "ver" y a acercarse a un cliente.

"Estos sensores son la clave para abordar la parte más difícil del servicio de satélites, el encuentro autónomo." Nuestro equipo estaba muy complacido con el desempeño de estos Imagers en un ambiente similar al espacio, dijo Bob Smith, Gerente de proyectos de servicio satelital.

Para reunirse de forma autónoma, dos naves espaciales deben conectarse sin ningún control o entrada humana. Una combinación de sensores, algoritmos y una computadora son esenciales para generar las maniobras precisas necesarias para esta operación desafiante.

Durante las pruebas en SOSC, los ingenieros simularon múltiples escenarios. Para empezar, la suite de tres instrumentos se fijó en una posición fija y se observaron objetivos calibrados a distancias conocidas para calibrar la sensibilidad de la luz y la distancia del instrumento. A continuación, los ingenieros utilizaron un modelo de un satélite colocado en un robot en movimiento, e instrumentos montados en otro robot para "volar" hacia el satélite para registrar datos durante esta cita simulada y controlada. Además de recolectar mediciones de luz y distancia utilizando VNS y GRSSLi, esta prueba también permitió a los operadores probar algoritmos que determinan la posición y orientación o "pose" de un satélite mientras realizan una cita simulada.

SSPD tiene como objetivo demostrar y madurar las tecnologías que son críticas para el servicio de satélites, incluyendo los instrumentos derivados de estos sensores probados. Los instrumentos alimentarán datos vitales a una computadora SpaceCube de vanguardia, que procesará los datos para el rastreo autónomo, aproximación y captación de un cliente en consecuencia.

Las pruebas realizadas en el SOSC confirmaron un rendimiento mejorado para mediciones de intensidad de luz y de rango por los Imagers. Los resultados también indican que el VNS está progresando en la programación por la línea de tiempo SSPD.

Además de las pruebas de servicio por satélite, también hubo dos equipos del centro Johnson Space de la NASA en Houston que probaron el VNS para aplicaciones específicas de misiones de exploración humana. Un equipo reunió datos para posibles aplicaciones de encuentros autónomos para la visita de vehículos a la estación espacial internacional. El segundo grupo recopiló datos que podrían incorporarse al diseño de Orion, la nueva nave espacial de exploración de la NASA, diseñada para llevar a los astronautas a destinos en el espacio profundo, incluyendo Marte. Ambos grupos realizaron pruebas de largo alcance y cita simulada a una maqueta portuaria de acoplamiento.

En una demostración de la tecnología relacionada con esta prueba SOSC, SSPD también está ejecutando actualmente la misión de Raven en la estación espacial internacional, que está ayudando a NASA a desarrollar el piloto automático para la nave espacial. Mientras que las pruebas en SOSC ayudan a los ingenieros a desarrollar algoritmos y verificar el rendimiento del sensor utilizando distancias calibradas entre dos objetos, la prueba en la estación espacial proporciona datos sobre la funcionalidad en órbita de los sensores en comparación con las pruebas en tierra, y es la mejor ambiente para probar una cámara infrarroja. La utilización tanto de pruebas de terreno como de pruebas de vuelo es parte del proceso de aprendizaje, perfeccionamiento y resolución de difíciles desafíos de ingeniería para la exploración espacial.

Los tres instrumentos están ahora de vuelta de SOSC y en el centro de vuelo espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, donde el equipo de SSPD está revisando los datos para agilizar y maximizar su rendimiento.

"los datos de esta prueba nos ayudarán a construir cámaras de vuelo y sistemas LIDAR para hacer que el servicio satelital sea una realidad", dijo Benjamin Reed, director adjunto de la división de SSPD.

By Peter Sooy
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.
Last Updated: Aug. 8, 2017
Editor: Rob Garner

Traducción: El Quelonio Volador

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