Em julho de 2023, aproveitámos duas outras atividades da ESA, ALPER e RÁPIDOacontecendo em Bardenas Reales. Ao coordenar esforços, conseguimos partilhar recursos programáticos e logísticos, tornando o processo de recolha de dados mais eficiente.
Holanda: preparativos em andamento
Antes dos pneus do nosso veículo espacial aterrarem em Bardenas Reales, estavam em curso preparativos entre a ESA Laboratório de Robótica Planetária (PRL) e a Universidade de Málaga Laboratório de Robótica Espacial (SRL) . O rover recebeu uma série de novas atualizações, incluindo uma câmera térmica, uma IMU aprimorada com recursos GNSS e sensores de torque de força. Enquanto isso, o departamento de UMA Física Aplicada I foi responsável pela preparação do espectrômetro portátil, que permitiria a coleta de dados de composição do terreno ao longo das travessias.
Realizamos testes com antenas GNSS e WiFi para compreender possíveis limitações de alcance e visibilidade. Esses testes informaram nosso planejamento, permitindo-nos planejar o posicionamento do repetidor WiFi para alcançar a conectividade mais confiável e, ao mesmo tempo, cobrir a maior parte do terreno.
Para esta atividade e este rover, fizemos a transição para o uso ROS 2com base em nossa experiência anterior com o Pedra estrutura. Embora já tenhamos trabalhado com outras plataformas e estruturas rover no passado, a integração de novos softwares sempre traz seu próprio conjunto de desafios. O verdadeiro teste para esta integração de sistemas seria no deserto, onde a combinação de terreno acidentado, factores ambientais e operações prolongadas levaria tanto o {hardware} como o software program aos seus limites.
Uma parte elementary da preparação envolveu a exploração do próprio Bardenas Reales. Colegas que visitaram o native com parceiros da indústria das atividades paralelas relataram uma grande diversidade de terrenos – afloramentos rochosos, manchas arenosas, leitos de rios secos – perfect para simular a exploração planetária. A visita deles confirmou que este seria um ótimo native de testes para o nosso rover e eles identificaram uma área geral para os próximos testes.
A van e a estação de controle móvel possuem uma grande bateria de carga útil instalada e um painel photo voltaic no teto para proporcionar autonomia adicional. Pouco antes de partirmos para o teste de campo, porém, notamos que a autonomia estava pior do que o esperado. Acontece que a configuração do painel photo voltaic estava com defeito e nos esforçamos para organizar um painel photo voltaic portátil para o teste.
A viagem: da Holanda à Espanha
Para cobrir a viagem de 1.500 km da Holanda até Espanha, dois membros da equipa conduziram a nossa carrinha totalmente equipada — transportando o rover, equipamento de apoio, além de alguns itens para as atividades paralelas — ao longo de dois dias. Entretanto, os restantes dois colegas dos Países Baixos chegaram de avião, enquanto os membros da nossa equipa sediada em Málaga viajaram de comboio para Norte.
Na chegada, inspecionamos a área de teste geral previamente selecionada para ver como a vegetação havia mudado. Tendo adquirido uma melhor compreensão das nossas restrições de comunicação, concentrámo-nos na visibilidade dentro e fora do leito do rio para identificar locais de estacionamento e locais ideais para o repetidor WiFi. Além disso, priorizamos seções do terreno com base na variedade, capacidade de travessia, cobertura potencial e proximidade de locais adequados para vans. Idealmente, a van manteria uma conexão com redes celulares, garantindo ao mesmo tempo a cobertura WiFi nas principais travessias do rover. Equilibrar a conectividade com a cobertura do terreno period essential, porque as deslocalizações frequentes e a configuração da estação base e da infraestrutura consumiriam um tempo valioso.
Para o campo
O ambiente semidesértico de Bardenas Reales apresentou o seu próprio conjunto de desafios. As temperaturas subiram durante o dia, o que não foi apenas desgastante para o {hardware}, mas também para a equipe. Tínhamos conta disso atualizando todas as peças PLA impressas em 3D para PET-G e agendando as gravações para as manhãs, uma pausa mais longa durante o calor do meio-dia e trabalho contínuo à noite, para manter a nós mesmos e aos nossos sistemas resfriados o suficiente para funcionar. de forma confiável. Este tempo também serviria para recarregar as baterias da van, continuando o carregamento photo voltaic, mas removendo a maior parte ou qualquer carga. No entanto, a desmontagem, o trânsito, a pausa e a configuração levariam muito tempo, então adaptamos o plano e trabalhamos durante todo o dia. Além disso, houve mais vento do que o esperado, o que criou alguns problemas, mas reduziu os problemas causados pelo calor.
A estrela do conjunto de dados resistiu ao calor durante um intervalo.
Embora tivéssemos previsto alguns problemas de conectividade, as coisas funcionaram surpreendentemente bem em campo. As correções RTK, que eram cruciais para a precisão centimétrica no posicionamento, vieram através do hyperlink LTE, então nem usamos nossa estação base de backup dedicada.
Durante a coleta de dados, tivemos que garantir constantemente que todos os sensores estavam funcionando conforme esperado. Monitorar e fazer anotações period uma tarefa de tempo integral, além de comunicar-se com os operadores do rover, carregar baterias, movimentar o repetidor e apontar a antena WiFi base. Por estas razões, ficamos felizes por ter sempre duas pessoas na van e duas com o veículo espacial.
Pós-Missão: Processamento e Preparação para Publicação
As semanas seguintes ao trabalho de campo foram dedicadas ao processamento dos dados recolhidos. A remoção de registros – classificação e limpeza dos registros de dados dos sensores – foi uma parte demorada, mas very important do trabalho pós-missão (dados não processados dos sensores também estão disponíveis, assim como nossos scripts). Identificamos e documentamos deslocamentos de sensores e intervalos de tempo para subconjuntos de dados transversais da mais alta qualidade para colegas pesquisadores que abordam problemas semelhantes de exploração planetária. Apesar das correções RTK confiáveis em geral, notamos alguns casos em que o GNSS saltava. Sempre que notamos isso em campo, paramos de mover o rover e destacamos as seções afetadas das trajetórias nas visões gerais das travessias.
A nossa experiência e as primeiras descobertas foram apresentadas na conferência ASTRA 2023 da ESA, enquanto os detalhes específicos da van foram discutidos numa apresentação separada na mesma conferência. Isto deu-nos a oportunidade de discutir os desafios e as lições aprendidas, desde a preparação de uma recolha de conjuntos de dados até à navegação em terrenos acidentados. O suggestions e os insights daquela sessão da conferência informaram a documentação do conjunto de dados e ajudaram-nos, e esperamos que a outros, a refinar as nossas técnicas de recolha de dados para missões futuras.
Além do BASEPROD
Com o conjunto de dados BASEPROD agora disponível publicamente, estamos entusiasmados em ver como a comunidade o utilizará. O conjunto de dados cobre pouco menos de dois quilômetros de travessias e fornece informações que podem avançar na pesquisa sobre locomoção planetária, classificação de terreno e navegação de rover. Esperamos que sirva como um recurso valioso, provocando novas descobertas e inovações no campo da exploração espacial.
Para mais detalhes, confira o hyperlink Papel BASEPROD e explorar os hyperlinks para as instituições envolvidas.
