論文の概要: ShadowNav: Crater-Based Localization for Nighttime and Permanently
Shadowed Region Lunar Navigation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2301.04630v1
- Date: Wed, 11 Jan 2023 18:35:31 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-01-12 17:47:42.422396
- Title: ShadowNav: Crater-Based Localization for Nighttime and Permanently
Shadowed Region Lunar Navigation
- Title（参考訳）: ShadowNav: 夜間と永久影の地域月面航法のためのクレーターベースローカライゼーション
- Authors: Abhishek Cauligi and R. Michael Swan and Hiro Ono and Shreyansh Daftry
and John Elliott and Larry Matthies and Deegan Atha
- Abstract要約: 本研究では、クレーターをランドマークとして利用し、検出されたクレーターの縁と軌道地図上の既知のクレーターとのマッチングを行う絶対位置決め法を提案する。
この手法は、ほとんどの惑星探査ミッションで必要となる10m未満の絶対位置推定誤差を維持できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.521278242509125
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: There has been an increase in interest in missions that drive significantly
longer distances per day than what has currently been performed. Further, some
of these proposed missions require autonomous driving and absolute localization
in darkness. For example, the Endurance A mission proposes to drive 1200km of
its total traverse at night. The lack of natural light available during such
missions limits what can be used as visual landmarks and the range at which
landmarks can be observed. In order for planetary rovers to traverse long
ranges, onboard absolute localization is critical to the ability of the rover
to maintain its planned trajectory and avoid known hazardous regions.
Currently, to accomplish absolute localization, a ground in the loop (GITL)
operation is performed wherein a human operator matches local maps or images
from onboard with orbital images and maps. This GITL operation limits the
distance that can be driven in a day to a few hundred meters, which is the
distance that the rover can maintain acceptable localization error via relative
methods. Previous work has shown that using craters as landmarks is a promising
approach for performing absolute localization on the moon during the day. In
this work we present a method of absolute localization that utilizes craters as
landmarks and matches detected crater edges on the surface with known craters
in orbital maps. We focus on a localization method based on a perception system
which has an external illuminator and a stereo camera. We evaluate (1) both
monocular and stereo based surface crater edge detection techniques, (2)
methods of scoring the crater edge matches for optimal localization, and (3)
localization performance on simulated Lunar surface imagery at night. We
demonstrate that this technique shows promise for maintaining absolute
localization error of less than 10m required for most planetary rover missions.
- Abstract（参考訳）: ミッションへの関心が高まり、現在行われているものよりも1日あたりの距離が大幅に長くなっている。
さらに、これらのミッションのいくつかは、自律運転と暗闇における絶対的な位置決めを必要とする。
例えば、エンデュアランスAミッションでは、夜間に総走行距離1200kmを走行することを提案している。
このようなミッションで利用可能な自然光の不足は、視覚的なランドマークとして使用できるものや、ランドマークが観測できる範囲を制限する。
惑星ローバーが長距離を横切るためには、ローバーが計画された軌道を維持し、既知の危険領域を避けるために絶対的な位置決めが不可欠である。
現在、絶対的なローカライゼーションを達成するために、人間のオペレータがオンボード上のローカルマップやイメージと軌道画像やマップとをマッチングする、ループ内のグラウンド(GITL)操作が行われる。
このgitl操作は、1日で走行できる距離を数百メートルに制限する。
これまでの研究によると、クレーターをランドマークとして使うことは、その日の月面に絶対的な位置決めを行うための有望なアプローチである。
本研究では, クレーターをランドマークとして利用し, 検出されたクレーター縁と既知のクレーターとの軌道図を一致させる絶対位置推定法を提案する。
本研究では,外部照明装置とステレオカメラを備えた知覚システムに基づく位置決め手法に着目した。
本研究は,(1)単眼およびステレオを用いた表面クレーターエッジ検出技術,(2)クレーターエッジマッチの最適位置決定法,(3)夜間の模擬月面画像における位置決め性能を評価した。
この手法は、ほとんどの惑星探査ミッションで必要となる10m未満の絶対位置推定誤差を維持できることを示す。
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