時間：2025-12-10 03:38:25 來源：桑間濮上網(wǎng) 作者：焦點 閱讀：888次

我們方法的概念性概述。大多數(shù)用于太陽能供電的低月丟失的新長距離導(dǎo)線規(guī)劃算法沒有主動考慮可能的導(dǎo)航延遲。在這里，球上虛白色路徑顯示了一個計劃，太陽該計劃將PSR內(nèi)的游車漫游車盡快引向陽光，但它對可能的風(fēng)險方法延遲沒有彈性，這種延遲將導(dǎo)致漫游車落后于計劃，種降并錯過關(guān)鍵的低月丟失的新太陽能充電事件。另一方面，球上主動考慮延遲(藍(lán)線)的太陽規(guī)劃策略將使漫游車走上潛在的更長但更安全的軌跡。鳴謝:uux.cn/背景圖像和蝰蛇漫游者渲染:美國宇航局和亞利桑那州立大學(xué)。游車
（神秘的風(fēng)險方法地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（英格麗德·法德利）：美國宇航局和世界各地的其他太空機(jī)構(gòu)定期向太空發(fā)送機(jī)器人和自動飛行器，以探索太陽系中的種降行星和其他天體。這些任務(wù)可以大大提高我們對太陽系其他地方的低月丟失的新環(huán)境和資源的了解。
多倫多大學(xué)航空航天研究所和美國宇航局噴氣推進(jìn)實驗室(JPL)的球上研究人員最近進(jìn)行了一項研究，探索可以提高使用太陽能漫游車進(jìn)行月球探索的有效性和成功率的回收策略。他們的論文預(yù)先發(fā)表在arXiv上，介紹了一種新的方法，可以幫助太陽能漫游車安全地離開月球上永久的陰影區(qū)域。
領(lǐng)導(dǎo)這項研究的研究員Olivier Lamarre告訴Phys.org:“近年來，幾個國家已經(jīng)表示對探索月球南極感興趣，包括美國、中國、印度、俄國和其他國家。”。
“他們中的大多數(shù)人計劃使用太陽能漫游車來探索經(jīng)常處于陰影中的區(qū)域(稱為永久陰影區(qū)，或PSRs)，我們懷疑這些區(qū)域可能包含大量的水冰。可以想象，用太陽能漫游車進(jìn)入PSR是一項冒險的嘗試！如果漫游車因故障而延遲，它可能無法在能量耗盡前回到陽光中。”
太陽能漫游車在能效方面有許多優(yōu)勢，但它們受到依賴太陽光運行的限制。由于月球上的一些區(qū)域永久處于陰影中，漫游者對陽光的依賴可能會阻止他們安全地探索然后離開這些區(qū)域，導(dǎo)致他們在執(zhí)行任務(wù)時耗盡能量。
拉馬爾和他的同事最近工作的一個關(guān)鍵目標(biāo)是量化失去太陽能漫游車的概率，因為他們正在探索月球上的這些陰影區(qū)域。此外，該小組希望設(shè)計一種方法，幫助最大限度地提高太陽能漫游車安全完成任務(wù)的概率。
“首先，我們需要定義太陽能漫游車在月球南極‘安全’意味著什么，”拉馬爾解釋道。“為了做到這一點，我們關(guān)注漫游車在什么地方、什么時間離開PSR，以及它的電池還剩多少能量。這表明了漫游車在下一段任務(wù)之前是否可以在原地冬眠(因此，在那之前保持“安全”)。然后，我們計算一種在線遍歷規(guī)劃方法，漫游車可以從任何起始狀態(tài)(包括PSRs內(nèi)部)開始遵循該方法，以最大化其生存概率。”
拉馬爾及其同事概述的規(guī)劃方法被稱為恢復(fù)政策，因為它本質(zhì)上是一種后備策略，允許漫游車最大限度地增加到達(dá)“安全”的機(jī)會(即陽光將到達(dá)的區(qū)域，為其電池充電)。在他們的論文中，研究人員表明，在這種情況下計算這種復(fù)蘇政策可能具有挑戰(zhàn)性，因為它需要幾個近似值，如果非常不正確，可能會影響整體預(yù)測的可靠性。
“例如，時間是我們狀態(tài)空間的連續(xù)維度，需要離散化，”拉馬爾說。
“我們需要確保這種近似/離散化不會危險地扭曲對故障概率的預(yù)測。在月球南極，太陽光照是高度動態(tài)的；附近的山脈和環(huán)形山可能會在地表投下巨大的陰影。如果與(近似)政策假設(shè)相比，漫游者稍微落后于計劃，它可能會錯過關(guān)鍵的太陽能充電期。如果比政策設(shè)想的提前一點，也是如此。”
由于這些時間近似值極大地影響了太陽能漫游車回收政策的可靠性，拉馬爾和他的同事們保持了高度保守。這最終將失敗的風(fēng)險降至最低，同時增加了該策略在現(xiàn)實任務(wù)中保持安全的可能性。
“我們認(rèn)為這種方法在許多方面都是有用的，”拉馬爾說。“首先，它代表著向遠(yuǎn)程自主移動規(guī)劃算法邁出了一步，該算法主動考慮(或‘推理’太陽能漫游車的風(fēng)險。此外，我們的技術(shù)可以成為人類操作員在月球南極制定新的月球車任務(wù)的有用工具(它可以用于著陸點選擇、全球遍歷規(guī)劃和風(fēng)險預(yù)測等)，甚至可以通過地面回路操作支持正在進(jìn)行的任務(wù)。”
在未來，這個研究小組引入的回收政策可以應(yīng)用于月球上的真實世界探索任務(wù)，以降低在陰影區(qū)域丟失太陽能漫游車的風(fēng)險。由于最近的研究是與美國宇航局的JPL合作進(jìn)行的，這種方法很快就可以在各種現(xiàn)實的月球場景中進(jìn)行測試。
“到目前為止，我們使用Cabeus環(huán)形山的軌道數(shù)據(jù)測試了我們的方法，但我們希望使用美國宇航局定制的太陽照明地圖，并將我們的技術(shù)應(yīng)用于月球南極的許多其他區(qū)域，這些區(qū)域有一天將被機(jī)器人或載人任務(wù)訪問，如Shackleton，F(xiàn)austini，Nobile，Haworth和Shoemaker環(huán)形山，”Lamarre補(bǔ)充道。“此外，我們目前正在研究新一代風(fēng)險預(yù)測遠(yuǎn)程導(dǎo)航算法，用于利用太陽能漫游車探索月球南極。”

(責(zé)任編輯：百科)

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