Добавить новость

На графике криптовалюты Bitcoin обнаружили фигуру «крест смерти»

Эксперт: После завершения льготной ипотеки столичное жилье подешевело почти во всех сегментах

Многодетная мама в Клину приобрела квартиру по губернаторской программе

Капремонт детского сада № 29 в Серпухове завершат к 1 сентября



News in English


Новости сегодня

Новости от TheMoneytizer

NASA Optical Navigation Tech Could Streamline Planetary Exploration

In a dim, barren landscape like the surface of the Moon, it can be easy to get lost. With few discernable landmarks to navigate with the naked eye, astronauts and rovers must rely on other means to plot a course. As NASA pursues its Moon to Mars missions, encompassing exploration of the lunar surface and […]

5 Min Read

NASA Optical Navigation Tech Could Streamline Planetary Exploration

EVA Astronauts working at Lunar South Pole crater. NASA artist concept of Lunar exploration activities.
Optical navigation technology could help astronauts and robots find their ways using data from cameras and other sensors.
Credits: NASA
  • As astronauts and rovers explore uncharted worlds, finding new ways of navigating these bodies is essential in the absence of traditional navigation systems like GPS.
  • Optical navigation relying on data from cameras and other sensors can help spacecraft — and in some cases, astronauts themselves — find their way in areas that would be difficult to navigate with the naked eye.
  • Three NASA researchers are pushing optical navigation tech further, by making cutting edge advancements in 3D environment modeling, navigation using photography, and deep learning image analysis.

In a dim, barren landscape like the surface of the Moon, it can be easy to get lost. With few discernable landmarks to navigate with the naked eye, astronauts and rovers must rely on other means to plot a course.

As NASA pursues its Moon to Mars missions, encompassing exploration of the lunar surface and the first steps on the Red Planet, finding novel and efficient ways of navigating these new terrains will be essential. That’s where optical navigation comes in — a technology that helps map out new areas using sensor data.

NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, is a leading developer of optical navigation technology. For example, GIANT (the Goddard Image Analysis and Navigation Tool) helped guide the OSIRIS-REx mission to a safe sample collection at asteroid Bennu by generating 3D maps of the surface and calculating precise distances to targets.

Now, three research teams at Goddard are pushing optical navigation technology even further.

Virtual World Development

Chris Gnam, an intern at NASA Goddard, leads development on a modeling engine called Vira that already renders large, 3D environments about 100 times faster than GIANT. These digital environments can be used to evaluate potential landing areas, simulate solar radiation, and more.

While consumer-grade graphics engines, like those used for video game development, quickly render large environments, most cannot provide the detail necessary for scientific analysis. For scientists planning a planetary landing, every detail is critical.

A screenshot of the Vira tool demonstrating the different levels of detail it can produce, ranging from hyper-detailed to blurry.
Vira can quickly and efficiently render an environment in great detail.
NASA

“Vira combines the speed and efficiency of consumer graphics modelers with the scientific accuracy of GIANT,” Gnam said. “This tool will allow scientists to quickly model complex environments like planetary surfaces.”

The Vira modeling engine is being used to assist with the development of LuNaMaps (Lunar Navigation Maps). This project seeks to improve the quality of maps of the lunar South Pole region which are a key exploration target of NASA’s Artemis missions.

Vira also uses ray tracing to model how light will behave in a simulated environment. While ray tracing is often used in video game development, Vira utilizes it to model solar radiation pressure, which refers to changes in momentum to a spacecraft caused by sunlight.

An image created with the Vira tool demonstrating its indirect lighting ability. A small moon sits on a checkered floor in a box with a green, white, and red wall. The white wall in the back contains the name “VIRA” with a logo consisting of an asteroid with a satellite orbiting it.
Vira can accurately render indirect lighting, which is when an area is still lit up even though it is not directly facing a light source.
NASA

Find Your Way with a Photo

Another team at Goddard is developing a tool to enable navigation based on images of the horizon. Andrew Liounis, an optical navigation product design lead, leads the team, working alongside NASA Interns Andrew Tennenbaum and Will Driessen, as well as Alvin Yew, the gas processing lead for NASA’s DAVINCI mission.

An astronaut or rover using this algorithm could take one picture of the horizon, which the program would compare to a map of the explored area. The algorithm would then output the estimated location of where the photo was taken.

Using one photo, the algorithm can output with accuracy around hundreds of feet. Current work is attempting to prove that using two or more pictures, the algorithm can pinpoint the location with accuracy around tens of feet.

“We take the data points from the image and compare them to the data points on a map of the area,” Liounis explained. “It’s almost like how GPS uses triangulation, but instead  of having multiple observers to triangulate one object, you have multiple observations from a single observer, so we’re figuring out where the lines of sight intersect.”

This type of technology could be useful for lunar exploration, where it is difficult to rely on GPS signals for location determination.

A Visual Perception Algorithm to Detect Craters

To automate optical navigation and visual perception processes, Goddard intern Timothy Chase is developing a programming tool called GAVIN (Goddard AI Verification and Integration) Tool Suit.

This tool helps build deep learning models, a type of machine learning algorithm that is trained to process inputs like a human brain. In addition to developing the tool itself, Chase and his team are building a deep learning algorithm using GAVIN that will identify craters in poorly lit areas, such as the Moon.

“As we’re developing GAVIN, we want to test it out,” Chase explained. “This model that will identify craters in low-light bodies will not only help us learn how to improve GAVIN, but it will also prove useful for missions like Artemis, which will see astronauts exploring the Moon’s south pole region — a dark area with large craters — for the first time.”

As NASA continues to explore previously uncharted areas of our solar system, technologies like these could help make planetary exploration at least a little bit simpler. Whether by developing detailed 3D maps of new worlds, navigating with photos, or building deep learning algorithms, the work of these teams could bring the ease of Earth navigation to new worlds.

By Matthew Kaufman
NASA’s Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

Share

Details

Last Updated
Aug 07, 2024
Editor
Rob Garner
Contact
Location
Goddard Space Flight Center

Читайте на 123ru.net


Новости 24/7 DirectAdvert - доход для вашего сайта



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России



Smi24.net — ежеминутные новости с ежедневным архивом. Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "123 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. Smi24.net — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net. Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть —онлайн с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии. Smi24.net — живые новости в живом эфире! Быстрый поиск от Smi24.net — это не только возможность первым узнать, но и преимущество сообщить срочные новости мгновенно на любом языке мира и быть услышанным тут же. В любую минуту Вы можете добавить свою новость - здесь.




Новости от наших партнёров в Вашем городе

Ria.city

Важные события, произошедшие в России в день 8 августа

Каковы прогнозы по повышению МРОТ в 2025 году: анализ и рекомендации

Источники: военкор Евгений Поддубный жив и проходит лечение

Отдыхающие не могут вернуться из Анапы, билеты доходят до 73,5 тыс. рублей с человека

Музыкальные новости

Слесарь СЛД «Москва-Сортировочная» филиала «Московский» компании «ЛокоТех-Сервис» - лауреат Всероссийского фестиваля «Семья России»

Сенатор предложил закрепить в законе требования к кикшеринговым операторам

Ракова: онкологические стационары Москвы полностью перешли на безбумажный формат

Бизнес на опорах: новосибирские провайдеры незаконно разместили оптику на 15 тысячах опорах ЛЭП

Новости России

Источники: военкор Евгений Поддубный жив и проходит лечение

"Ъ": обвиняемого в хищениях в "Патриоте" Шестерова отправили под домашний арест

Собянин подвел промежуточные итоги работы Градостроительного комплекса Москвы

Стоп, машина! Скорость автомобилей каршеринга будут снижать принудительно

Экология в России и мире

Выставка CPM обновит экспозицию

С 5 по 11 августа - неделя профилактики сердечно-сосудистых заболеваний

Сразу 34 провинции Таиланда окажутся под ударом: сильнейший муссон накрывает королевство, туристов предупреждают о неизбежных наводнениях

Спортмастер запустил новую рекламную кампанию

Спорт в России и мире

Потапова проиграла Френх на старте турнира WTA в Торонто

Рахимова поднялась на 12 строчек в рейтинге WTA, Павлюченкова вернулась в топ‑30

Даниил Медведев и Андрей Рублев сохранили позиции в рейтинге ATP

Борьба нервов: Андреева и Шнайдер уступили на супер-тай-брейке в финале Олимпиады в Париже

Moscow.media

"Чайф", БАЭС, "Оленьи ручьи": что станет достоянием Среднего Урала?

Однажды вечером в Мызе....

Команда СЛД «Узловая» филиала «Московский» компании «ЛокоТех-Сервис» заняла 2 место в соревнованиях по рыбной ловле

Как узнать куда увез машину эвакуатор











Топ новостей на этот час

Rss.plus






«Невестой» манула Тимофея может стать Адель из Новосибирска

Инновационный препарат для МРТ печени применили в областном онкодиспансере

Семейные тайны Марины Могилевской

Каковы прогнозы по повышению МРОТ в 2025 году: анализ и рекомендации