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ATON - Autonomous Terrain-based Optical Navigation for Exploration Missions: Recent Flight Test Results

Theil, Stephan und Ammann, Nikolaus Alexander und Andert, Franz und Franz, Tobias und Krüger, Hans und Lehner, Hannah und Lingenauber, Martin und Lüdtke, Daniel und Maass, Bolko und Paproth, Carsten und Wohlfeil, Jürgen (2017) ATON - Autonomous Terrain-based Optical Navigation for Exploration Missions: Recent Flight Test Results. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress, 2017-09-05 - 2017-09-07, Munich.

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Kurzfassung

Since 2010 the German Aerospace Center (DLR) is working on the project ATON (Autonomous Terrain-based Optical Navigation). Its objective is the development of technologies which allow autonomous navigation of spacecraft in orbit around and during landing on celestial bodies like the Moon, planets, asteroids and comets. The project developed different image processing techniques and optical navigation methods as well as sensor data fusion. The setup - which is applicable to many exploration missions - consists of an inertial measurement unit (IMU), a laser altimeter, a star tracker and one or multiple navigation cameras. In the past years, several milestones have been achieved. It started with the setup of a simulation environment including the detailed simulation of camera images. This was continued by Hardware-in-the-Loop tests in the Testbed for Robotic Optical Navigation where images were generated by real cameras in a simulated downscaled lunar landing scene. Data was recorded in helicopter flight tests and post-processed in real-time to increase maturity of the algorithms and to optimize the software. Recently, two more milestones have been achieved. In late 2016, the whole navigation system setup was flying on an unmanned helicopter while processing all sensor information onboard in real time. For the latest milestone the navigation system was tested in closed-loop on the unmanned helicopter. For that purpose the ATON navigation system provided the navigation state for the guidance and control of the unmanned helicopter replacing the GPS-based standard navigation system. The paper will give an introduction to the ATON project and its concept. The methods and algorithms of ATON are briefly described. The flight test results of the latest two milestones are presented and discussed.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/114457/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vorlesung)
Titel:ATON - Autonomous Terrain-based Optical Navigation for Exploration Missions: Recent Flight Test Results
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Theil, Stephanstephan.theil (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-5346-8091NICHT SPEZIFIZIERT
Ammann, Nikolaus AlexanderNikolaus.Ammann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-6091-4478NICHT SPEZIFIZIERT
Andert, Franzfranz.andert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1638-7735NICHT SPEZIFIZIERT
Franz, Tobiastobias.franz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1412-9625NICHT SPEZIFIZIERT
Krüger, HansHans.Krueger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9729-8450NICHT SPEZIFIZIERT
Lehner, HannahHannah.Lehner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5377-4155NICHT SPEZIFIZIERT
Lingenauber, MartinMartin.Lingenauber (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-9610-727XNICHT SPEZIFIZIERT
Lüdtke, DanielDaniel.Luedtke (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6758-1562NICHT SPEZIFIZIERT
Maass, BolkoBolko.Maass (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Paproth, CarstenCarsten.Paproth (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-0346-2169NICHT SPEZIFIZIERT
Wohlfeil, Jürgenjuergen.wohlfeil (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1786-6460NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2017
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:autonomous navigation, optical navigation, lunar landing
Veranstaltungstitel:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress
Veranstaltungsort:Munich
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:5 September 2017
Veranstaltungsende:7 September 2017
Veranstalter :DGLR
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt ATON (alt)
Standort: Berlin-Adlershof , Braunschweig , Bremen , Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Raumfahrtsysteme > Navigations- und Regelungssysteme
Institut für Flugsystemtechnik > Unbemannte Luftfahrzeuge
Institut für Simulations- und Softwaretechnik > Software für Raumfahrtsysteme und interaktive Visualisierung
Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Perzeption und Kognition
Institut für Optische Sensorsysteme > Echtzeit-Datenprozessierung
Hinterlegt von: Theil, Dr.-Ing. Stephan
Hinterlegt am:24 Okt 2017 11:13
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:18

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