Добавить новость
ru24.net
News in English
Август
2024

NASA Optical Navigation Tech Could Streamline Planetary Exploration

0
5 Min Read

NASA Optical Navigation Tech Could Streamline Planetary Exploration

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.

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.

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



Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



В Московской области сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя

В Московской области сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя

В Люберцах росгвардейцы задержали гражданина, находящегося в федеральном розыске

EVITA BEAUTY STORE - интернет-магазин косметики премиум-класса!


Аль Пачино раскрывает удивительную причину, по которой он никогда не берёт сувениры со съёмочных площадок своих фильмов

Раиса Рязанова, исполнительница роли Тоси в фильме «Москва слезам не верит», негативно высказалась о попытках сделать ремейк

В Москве прошла шестая премия THE MOSCOW LIFE AND BUSINESS AWARDS

ОБРАЩЕНИЕ фонда поддержки социально-гуманитарных, образовательных, медицинских и культурных программ «единство и милосердие»


James Toney Names The Only Fighter That Would Beat Both Artur Beterbiev And Dmitry Bivol

NIN-SIM linkage of all phone numbers completed, says NCC

Comer slams Raskin over his election certification comments: 'Ultimate hypocrite'

BBC in last-minute U-turn over decision to show major sport event for free as Great Britain aim to make history


К нам приехал новый Suzuki Baleno от 2,25 млн рублей

Большинство россиян готовы отдать за прием частного врача до 3 тыс. руб. - исследование

EVITA BEAUTY STORE - интернет-магазин косметики премиум-класса!

Детское радио покоряет Крайний Север


Metaphor: ReFantazio стала одной из самых популярных игр ATLUS на релизе

'That's what we're trying to do, be a DM that enables any player's play style:' Check out the upcoming RPG that's trying to do Baldur's Gate 3 in miniature⁠—in more ways than one

To mark the launch of Metaphor: ReFantazio, Sega is going to make someone a real-life noble, but there's a catch—you'll be joining the nobility of an illegitimate nation in the North Sea with only one resident

Metaphor: ReFantazio tips: 10 things I wish I knew before starting this 100-hour RPG



В Московской области сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя

В Люберцах росгвардейцы задержали гражданина, находящегося в федеральном розыске

В Московской области сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя

В Московской области сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя




В Московской области сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя

EVITA BEAUTY STORE - интернет-магазин косметики премиум-класса!

В Московской области сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя

Архитектурную концепцию многофункционального комплекса около станции метро «Минская» для BMS Development Group разработает бюро АПЕКС


Рядом с природой: взгляд на осознанность через рестайлинг Relax FM

«СПУТНИКС» представила свои космические разработки Михаилу Мишустину на международном экспортном форуме «Сделано в России»

РОСГВАРДЕЙЦЫ, ВЫПОЛНЯЮЩИЕ БОЕВЫЕ ЗАДАЧИ НА ТЕРРИТОРИИ ДНР, ПРИНЯЛИ УЧАСТИЕ В МОЛЕБНЕ

ArtCracker – ваш личный гид в мире искусства


Шанхай (ATP). 1/2 финала. Синнер поборется с Махачем, Джокович – с Фрицем

Александрова не смогла пройти в полуфинал турнира WTA в Китае

«У меня нет слов». Ирина Хромачёва — о победе на турнире WTA-1000 в Ухане

Даниил Медведев отреагировал на пост Леброна Джеймса про Call of Duty


Итоги шестого дня Московской недели моды

Сравнение России и стран Нато. Нато могут отключить?! Россия, США, Европа могут улучшить отношения?!

Детское радио покоряет Крайний Север

Большинство россиян готовы отдать за прием частного врача до 3 тыс. руб. - исследование


Музыкальные новости

Драка в Москве: в центре событий оказался знаменитый рэпер Баста. С чего все началось?

Дочь Элвиса Пресли два месяца хранила труп сына в гостевой спальне

Гала-концерт в Клинской детской школе искусств им. П.И. Чайковского

Фестиваль «Приношение Паганини» озарит Москву магией виртуозной музыки



В Московской области сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя

В Московской области сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя

Детское радио покоряет Крайний Север

В Люберцах росгвардейцы задержали гражданина, находящегося в федеральном розыске


Оба петербургских клуба, выступающих в ВХЛ, синхронно проиграли свои матчи 11 октября: «Динамо» по буллитам уступило «Южному Уралу», «СКА-Нева» дома не смогла сдержать «Магнитку»

Руководители из АШАН, Sunlight, Детский Мир, TanukiFamily выступят на Mindbox Конференции 29 октября

EVITA BEAUTY STORE - интернет-магазин косметики премиум-класса!

Королева призвала россиян беречь здоровье и не ходить к целителям


В Московской области сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя

Открылась автошкола «РЕАЛ» в ТРЦ «Нора»

В Московской области сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя

В Московской области сотрудники Росгвардии задержали нетрезвого водителя


Садыр Жапаров: Запад не должен указывать Бишкеку, сотрудничать ли нам с РФ





Большинство россиян готовы отдать за прием частного врача до 3 тыс. руб. - исследование

«С бытовой точки зрения жизнь в Москве удобнее, чем в Монако»

Строители, блогеры, врачи. Чьи Rolls-Royce и Lamborghini эвакуируют в Москве за нарушения правил

Пластическая хирургия – современные возможности


Киев концентрирует силы для атаки на другой регион России, солдатам приходится платить за эвакуацию из зоны конфликта под Курском


Суд отклонил иск с требованием удалить публикации о запертых детях в "Крокусе"

На территории кампуса МГСУ построят ледовую арену

«С бытовой точки зрения жизнь в Москве удобнее, чем в Монако»

В Московском марафоне приняли участие до 30 тысяч спортсменов


«Белорусский расследовательский центр»: Лукашенко подарили участок земли в Абхазии




Орнитолог Коблик: мурмурация нужна птицам для защиты от хищников

В филиал Московского зоопарка в Великом Устюге доставили краснокнижного зубра

Краснокнижный зубр доставлен в филиал Московского зоопарка в Великом Устюге


РОСГВАРДЕЙЦЫ, ВЫПОЛНЯЮЩИЕ БОЕВЫЕ ЗАДАЧИ НА ТЕРРИТОРИИ ДНР, ПРИНЯЛИ УЧАСТИЕ В МОЛЕБНЕ

Сравнение России и стран Нато. Нато могут отключить?! Россия, США, Европа могут улучшить отношения?!

Экономический диктант: взгляд Фонда Юрия Лужкова на просветительскую акцию

ЖК Riviera club вышел в финал конкурса «Доверие потребителя-2024»


Архангельск на старых гравюрах

Ледовое усиление: как в России развивается гражданское судостроение

Студент из Архангельска получил стипендию для стажировки в Китае: новые горизонты с Российскими студенческими отрядами

Синоптик Ильин: этой зимой не избежать 30-градусных морозов в Подмосковье


Час светлой памяти «Зов белых журавлей»

В Феодосии оценят ущерб от пожара на нефтебазе

Прогноз погоды в Крыму на 11 октября

Нездоровая ситуация: эксперт оценил взлет цены на красную икру в России


Эксперт в области бизнес-психологии Ольга Никитина-Кузякова поделилась своими знаниями о том, как пробить потолок в доходах

Детское радио покоряет Крайний Север

Экономический диктант: взгляд Фонда Юрия Лужкова на просветительскую акцию

ОЧЕНЬ ВАЖНО ОТКЛЮЧИТЬ СЕТЬ ПСЕВДО АНТИДОПИНГОВЫХ КОМИТЕТОВ. Сравнение России и стран Нато. Нато могут отключить?! Россия, США, Европа могут улучшить отношения?!












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
WTA

Рыбакина гарантировала себе участие в Итоговом турнире WTA






Детское радио покоряет Крайний Север

Сравнение России и стран Нато. Нато могут отключить?! Россия, США, Европа могут улучшить отношения?!

Большинство россиян готовы отдать за прием частного врача до 3 тыс. руб. - исследование

ЖК Riviera club вышел в финал конкурса «Доверие потребителя-2024»