ROVER 能力简介 A2Q ISR 创新中校 Chuck Menza Charles.menza@pentagon.af.mil Rover@pentagon.af.mil 703.693.3980 免责声明:本简报/演示仅供参考,美国政府不承诺以任何方式或意图出售、租借、租赁、共同开发或共同生产国防物品或服务。 战时创新:4 天测试 - 4 周投入战斗 ROVER 项目描述/概述:什么:ROVER 通过机载、移动、固定或便携式终端从机载平台向地面用户提供全动态视频 (FMV)。如何:机载平台将包含 FMV 的信号传输给地面用户,地面用户使用连接到显示器(笔记本电脑或模拟设备)的多波段 ROVER 接收器来观看视频和/或遥测。原因:提供实时信息,使人员能够从视频中瞄准目标、请求近距离空中支援、指挥机组人员调整瞄准以将炸弹投掷到目标上、提供灵活性、捕获/记录视频、提供飞机位置/坐标以供定位等... 当今用途:互操作性(非详尽):Predator Liberty Litening Pod P3 Swift Pointer Tern AC-130 Shadow Pioneer Scathe View Raven Dragon Eye Fire Scout SNIPER Pod Mako/Tigershark Scan Eagle Hunter Strike Killer Team 什么是 ROVER? • 遥控视频增强接收器 – 空军负责接收全动态视频 (FMV) • ROVER 使用来自各种机载平台的视距视频下行链路 – 无人机系统 (UAS) 和高级瞄准吊舱 (ATP) – 载人平台 – 未加密和加密 – 模拟和数字 – 双向和 IP(即将推出) 由 ISR 创新办公室 (A2Q) 和 Big Safari - QRC 管理 ROVER 是什么 – 不是什么? • 不是记录程序 • Spiral 开发了 8 年 – 来自客户的反馈 – 来自“Big Vision”人员的意见 • 未通过 JROC • 或 JCIDS • 未通过 JTIC 认证 • 不确定是否通过 JTRS 认证 • AOR 中请求最多的功能 • JTACS 喜欢它 第一辆 ROVER II:一个相当有趣的故事:02 年 1 月 17 日,CW2 Chris Manuel(陆军绿色贝雷帽)突然造访 645 AESG。他说,他过去三个月一直在阿富汗的山洞里搜寻,休息了两周,然后又回来继续搜寻。他说,他的部队迫切需要获得捕食者的视频,以便他们“看到下一座山后面的情况”,以免将他的手下置于危险之中。关键人员集合完毕,与承包商讨论了需求,当天就在 Big Safari 办公室制定了解决方案。八天后(2002 年 1 月 23 日),解决方案(如上图所示)在 El Mirage 的捕食者测试设施进行了演示。CW2 Manual 被部署回阿富汗,将 ROVER 投入使用。ROVER 多次因拯救其部队的生命和协助杀死或俘虏敌方战斗人员而受到赞誉。影响 ROVER 设计的因素:兼容性 — 跨服务 ROVER 系列 -使用 DHS Tac ROVER 和 ROVER 4 传输网 ROVER - Net-T ROVER5 和 6 C2 ROVER 加密 — 类型 1 所有 ROVER 都有各种 -AES 加密级别 -TDES 大小重量 **互操作性挑战** 美国军方和执法机构在情报、监视和侦察 (ISR) 能力方面传统上分道扬镳。然而,对可以弥合这一差距的互操作解决方案的需求日益增长。 **从灾难中吸取的教训** 最近的灾难,如 9/11、卡特里娜飓风、加州野火、海地地震和漏油事件,凸显了 ISR 能力在应急情况下的重要性。 **L-3 通信公司的 ROVER 系统** 远程操作视频增强接收器 (ROVER) 系统通过向地面部队提供实时视频源,彻底改变了地面战争。该系统自 2004 年推出以来,已经历了多次升级,最新版本的 ROVER 6 配备了五波段收发器,加密功能也得到了改进。**VORTEX 系统** 视频定向交换收发器 (VORTEX) 系统是 L-3 Communications 开发的另一个先进的 ISR 平台。该系统配备了五波段收发器,并已通过固定翼飞机等多个平台的使用认证。**ROVER 6 功能** ROVER 6 系统拥有改进的加密功能、定向天线和空间/频率分集。它还支持多种波形,包括 CDL、战术和模拟。**战术 ROVER SIR v2.0** 战术 ROVER 系统的最新版本具有与 SIR 2.0 相同的功能,但加密功能得到改进,并配备了 Ku 波段下变频器天线。该系统目前正在生产中,并已交付给客户。总体而言,这些系统表明 L-3 Communications 致力于开发先进的 ISR 平台,以满足军事和执法机构不断变化的需求。C2 ROVER 是一款紧凑、功能强大的多用途无线电,已签订合同并交付了 8 台原型机。它具有两个独立的双向链路、全链路互连,并支持各种频段,包括 C/L/S/Ku/UHF。该无线电还包括使用 Type 1-1/AES/TDES 标准的加密功能。ROVER 元数据使用密钥长度值 (KLV) 格式进行标准化,该格式由运动图像标准委员会 (MISB) 控制。该无线电支持通过链路传输 KLV 元数据,并已提供此功能。未来的升级将包括对光标在目标 (CoT) 元数据的支持。ROVER 还具有使用时间数字加密标准 (TDES) 或高级加密标准 (AES) 的数字加密解决方案,最终计划使用 NSA Type 1 标准。该电台的 IP 网络功能使用 Net-T 软件,提供全双工、基于 IP 的网络节点,可用作 RIPN。ROVER 还将支持模拟和战术波形,包括 CDL、战术、VNW、模拟、BE-CDL 和 DDL 数据速率。无线电的工作温度范围为 -20°C 至 +70°C(带冷板),重量约为 10 磅。未来的更新包括增加 Tac ROVER-e“套件”,该套件将配备 SIR v2.5 套件组件,包括无线电、操作手册、多波段战术天线、电缆组、电源和 Vuzix 战术显示器。此外,文本还描述了 Tac ROVER-e 套件的拟议电缆组,其中包括各种连接器、电池和飞线。还概述了初步连接器布局,具有 10 针键填充卡口和“Mighty Mouse”(BNC)视频输出端口。最后,SWaP(尺寸、重量和功率)比较显示了 SIR v2.5 Tactical ROVER-e 的尺寸估计值及其与其他无线电的估计尺寸比较。SIR v2.5 Tactical ROVER-e SWaP 比较重量:- SIR v2.5:约 1.9 磅 - 带电池的 Tactical ROVER-e:约 2.3 磅重量增加的原因:- COMSEC 模块 - 额外的连接器和空间来容纳它 - 增加体积以容纳组件 - 隔离墙
摘要:将于2030年左右建立的国际月球研究站,将为月球漫游器提供机器人武器作为建筑商。建筑需要月球土壤和月球漫游者,为此,由于短暂的一天,尤其是在南极附近,漫游者必须在有限的时间内遇到不同的航路点,而不会在有限的时间内遇到障碍。传统的计划方法,例如从地面上载指令,几乎无法以高效的效率同时处理许多流浪者。因此,我们提出了一种基于深度强化学习的新的协作路径规划方法,在该方法中,人工电位领域的目标和障碍都证明了启发式方法。的环境是随机生成的,在创建大小障碍和不同的航路点以收集资源,训练深厚的增强学习代理以提出行动,并带领流浪者在没有障碍,完成漫游者的任务并达到不同目标的情况下移动。在每个步骤中,由障碍物和其他流浪者创造的人工潜力领域都会影响流动站的动作选择。人工潜力领域的信息将转变为有助于保持距离和安全性的深度加强学习中的奖励。实验表明,我们的方法可以引导流浪者更安全地移动,而不会变成附近的大障碍或与其他流浪者发生碰撞,并且与具有改进的避免障碍物方法的多代理A-Star路径计划算法相比,消耗的能量更少。
1近几十年来,由于技术和科学的进步以及人类扩展到外太空的目标,对月球的太空任务变得无关紧要。随着太空机构和私人秘书的兴趣日益增长,需要使用流浪者来探索更多敌对和未开发的环境,例如位于月球远侧或南极的环境。然而,在这种不利地形中运营的挑战显着,尤其是在识别可能对任务构成风险的资源和障碍(如岩石或地层)时。一个小错误,例如与未发现的岩石发生碰撞,不仅会损害流动站的完整性,而且会损害整个任务。传统上,流动站的监视和远程操作是基于对地形的2D图像的解释以及各种流动站参数和环境数据的可视化[6]。但是,根据场景,该系统可能无法提供足够的细节或直觉来防止事故或准确识别感兴趣的对象。在这种情况下,建议为流浪者配备先进的技术,以确保未来的任务中的安全性和成功,旨在监视和控制距离更近距离的流浪者,例如,在月球网关或月球基地[1,3],延迟将比地球较低。
摘要 - 进入极端地形,例如洞穴或陨石坑,是未来行星探索机器人的关键挑战。许多实验机器人系统要么使用创新的运动概念或精心制作的任务设计来探索更具挑战地形。但是,这需要高度专业的任务特定机器人设计,从而限制了机器人一般应用的范围。我们通过使现有的漫游者系统团队将轨迹探索作为额外的机会任务任务来调查另一种方法。Rovers在一个束缚的Abseiling操作中进行了合作,从而增强了机器人团队一名成员的运动能力。我们使用我们的两个行星漫游原型在一般多功能多机器人月亮模拟任务的范围内进行火山口探索。在本文中,我们首先概述了对流动站系统的设计和修改,并描述了实验的一般部分自治设置,包括用于挂接系绳的机器人合作,并将其挂入火山口。第二,我们在火山Mt.ETNA,意大利,2022年。 在现场,流浪者成功地进入了甲壳虫小火山口,这是宽度约150 m,深度约为30 m,其陡峭的侧面部分紧凑,部分宽松且部分松散的火山土壤。 该实验表明协作操纵对束缚两个流浪者的可行性。 还显示出由于绞车而显示出增强的漫游动力,从而实现了安全的火山口探索。ETNA,意大利,2022年。在现场,流浪者成功地进入了甲壳虫小火山口,这是宽度约150 m,深度约为30 m,其陡峭的侧面部分紧凑,部分宽松且部分松散的火山土壤。该实验表明协作操纵对束缚两个流浪者的可行性。还显示出由于绞车而显示出增强的漫游动力,从而实现了安全的火山口探索。我们终于讨论了从该实验中学到的经验教训以及其余的实施步骤,以实现当地自主的火山口探索。
近年来,太空探索工作越来越集中于对火星和月球等行星和卫星的表面探索。这是通过使用流浪者来实现的,流浪者能够跨天体旅行并进行研究活动。但是,完成任务可能具有挑战性,必须及时解决问题,以避免丢失Sciminific Data甚至Rover本身。鉴于与火星(Olson,Matthies,Wright,Li,&di)的有限通信能力,必须迅速检测到异常,因为没有现场人工干预的可能性。要面对这个问题,NASA分别开始开发其漫游者的物理双胞胎,例如对好奇心和毅力的乐观情绪(Cook,C。,Johnson和Hautalu-Oma)(Castelluccio,)。同时,NASA和西门子研究了一个好奇的数字双胞胎,以使用SIM-DIOSOTOPE热电学发电机(MMRTG)使用SIM-Center 3D(M.I.T.,M.I.T.,)分析和解决由多损耗ra-Dioasotope热电学发电机(MMRTG)引起的散热问题。同样,欧洲航天局
Richards:显示屏中我们最喜欢的元素之一是时间轴中心的阴影框。 它具有5个基座,其中包含按时间顺序通过建筑物进行的所有火星任务。 流浪者(和着陆器)是3D打印的,并相互扩展。 该案例还具有3D打印的人,每个人都旁边的比例尺,以了解航天器的大小。 围绕5个基座是下面的沙盒测试中的实际压碎石榴石材料,以便观众可以仔细观察他们通常无法看到的东西。Richards:显示屏中我们最喜欢的元素之一是时间轴中心的阴影框。它具有5个基座,其中包含按时间顺序通过建筑物进行的所有火星任务。流浪者(和着陆器)是3D打印的,并相互扩展。该案例还具有3D打印的人,每个人都旁边的比例尺,以了解航天器的大小。围绕5个基座是下面的沙盒测试中的实际压碎石榴石材料,以便观众可以仔细观察他们通常无法看到的东西。
正在寻求其下一项LTV(月球地形车辆)的行业建议,该建议将帮助宇航员进一步发展并进行更多的科学,并在Artemis任务期间探索月球南极地区。来自行业合作伙伴的签约服务使NASA能够利用商业创新,并为纳税人提供更好的价值,同时实现其人类太空飞行科学和探索目标。“我们希望利用行业的知识和创新,再加上NASA成功运行的流浪者的历史,为我们的宇航员工作人员和科学研究人员提供最佳的地表流动站,” NASA在休斯顿约翰逊太空中心的NASA外活动活动计划的经理Lara Kearney说。LTV将像阿波罗风格的月球漫游者和火星式未螺旋式漫游车之间的交叉一样起作用。它将支持由宇航员和阶段作为一个未蛋的移动科学探索平台驱动的阶段,类似于NASA的好奇心和毅力火星流浪者。
rddrone-fmuk66车辆/飞行管理单元参考设计是建造工业机器人无人机,流浪者和其他小型自动驾驶汽车的基础。此参考设计运行PX4,这是工业级无人机的标准,并为您提供了开发自己的机器人车辆的自由。此外,VMU/FMU具有通用性,可以运行其他开源或专有飞行堆栈。
引言月球的诱惑很强 - 人类再次应对挑战。一个有前途的近期场景是将一对流浪者降落在月球上,并参与多年1000公里的历史景点,包括阿波罗11号,测量师5,游侠8,阿波罗17和Lunokhod 2 [6]。在这种情况下,流浪者将以自主或保护的监督控制模式进行操作,并将其周围环境的连续实时视频传输到地球上的操作员。虽然这种任务的硬件方面令人生畏 - 电源,热,通信,机械和电气可靠性等。- 软件控制方面同样具有挑战性。特别是,流动站需要能够在各种地形上行驶并维护其操作的能力。以前的行星机器人(尤其是Lunokhod 2和Viking的手臂)的经验说明了远程操作员的费力和不可预测的时间延迟的漫画。更好的操作模式是监督远程运行,甚至是自动操作,其中流动站本身负责做出许多维持进度和安全所需的决定。我们已经开始了一项计划,以开发和演示技术,以在月球般的环境中启用远程,保护的远程操作和自动驾驶。特别是,我们正在研究立体声的技术
M. Paton,M。P. Strub M. P. Strub,T。Brown,R。J. Greene,J。Lizewski,V。Patel,J。D. Gammell,I。A. D. Nesnas,《线路导航:极端地形速效流浪者的遍历性分析和路径计划》,在IEEE/RSJ国际智能机器人和系统国际会议论文集(IROS)。第7034–7041页。(doi,开放访问)