LAOLa

LAOLa - Konzeption und Lokales Ad-hoc Ortungs- und Landesystem

Hintergrund für dieses Projekt ist die Unterstützung des DLR Raumfahrtmanagements für das Erkunden des Valles Marineris auf dem Mars. Es handelt sich hierbei um ein weitläufiges Grabenbruchsystem, das sich entlang des Äquators im Osten der vulkanischen Tharsis-Region erstreckt. Eine genauere Erforschung fand noch nicht statt, was es zu einem interessanten Ziel macht.

 

 

Dabei beschäftigt sich das LAOLa-Projekt mit der Möglichkeit eine Schar von Drohnen, Rover und Laufrobotern im lokalen System des Mars’ zu Orten sowie die Landung aus dem Orbit mit Positionsdaten zu erfassen. Es handelt sich um eine Vorstudie, die sich mit den Grundlagen eines solchen Vorhabens befasst.

Da keinerlei Infrastruktur vorhanden ist und es sich um unbekanntes Gebiet handelt, muss sich das Navigations- und Kommunikationsnetz selbstständig organisieren und ad-hoc aufbauen können. Zudem gibt es keinerlei Möglichkeiten zur Wartung oder Reparatur der Roboter, weshalb das System sehr robust, hoch-redundant und mit beliebigen Umgebungs-Topographien umgehen können muss.

Das LAOLa Vorhaben unterteilt sich dabei in 3 Grundkonzepte:

• Lokale Ortung
• Globale Ortung
• Datenkommunikationssystem

Die lokale Ortung wird durch das Auswerfen von Funkbojen oberhalb des Einsatzgebietes, die sich untereinander verständigen können, realisiert. Von Boje zu Boje wird ein Signal ausgesendet, aus dem sich die Abstände und Winkel zueinander berechnen lassen. Somit ergibt sich ein, zwar vorerst begrenzter, aber bekannter Bereich, indem ein Roboter eine relative Position, Geschwindigkeit, Lage und Lageänderung besitzt. Die Funkbojen fungieren auch gleichzeitig als Wegmarker für die Landung, da diese vorher ausgeworfen werden. Ein Vorteil hierbei ist, dass die Anzahl der Funkbojen nicht begrenzt ist und sie zudem klein, leicht und robust sind.

Weiterhin sollen Sternkameras die relative Position zur Planetenoberfläche, also die globale Position bestimmen. Mithilfe der Sternpositionen und Winkel kann die Position auf den Längen- und Breitengraden berechnet werden.

Das letzte Grundkonzept beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Kommunikationsnetzes zwischen Funkbojen und Robotern.

Schlussendlich sollen die Forschungsergebnisse gegen Ende des Projektzeitraums in einem realen Umfeld demonstriert werden.

 

 

Zeitraum: Januar 2016 bis Januar 2019

Projektpartner:

DLR gefördert

Hochfrequenztechnik, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (Funk- und Ortungstechnologie, Funk Richtung, 3D Ortungsalgorithmen)

ANavS – Advanced Navigation Solutions (GPS/GNSS Ortung, Sensor Fusion)