“火星GPS”助力“毅力号”实现25厘米级精准定位
NASA的“毅力号”火星车如今拥有了类似“火星GPS”的全新定位技术——火星全球定位(Mars Global Localization),可实现仅25厘米精度的自主定位。这项技术由喷气推进实验室(JPL)研发,使毅力号不再依赖地球团队的实时指令,就能精准掌握自身在火星表面的位置。 过去五年,毅力号虽能通过视觉里程计估算位置,但因累积误差,长时间行驶后定位偏差可达35米以上,导致它常因怀疑靠近危险地形而被迫停止,等待地球指令。如今,新算法利用毅力号导航相机拍摄的全景图像,与火星勘测轨道飞行器(MRO)提供的高精度轨道地形图进行实时比对,仅需约两分钟即可确定自身位置。 该技术运行在毅力号上一个曾用于与“机智号”火星直升机通信的商用处理器上——即“直升机基站”(HBS)。尽管该处理器诞生于2010年代中期,远超毅力号主控计算机的算力(后者基于1997年技术),但其强大性能为算法运行提供了可能。为确保可靠性,团队还设计了“ sanity check”机制,多次运行算法并由主控计算机验证结果,解决了因芯片微小内存损坏导致的误差问题。 自2026年2月2日首次在任务中成功应用以来,该技术已连续两次在实际任务中发挥作用。这不仅让毅力号能更远距离、更自主地行驶,也大幅减轻了地球团队的工作负担。 值得一提的是,这项突破得益于“机智号”任务的铺路。作为技术验证项目,“机智号”首次在火星上使用商业芯片,证明了其在极端环境下的可行性。如今,毅力号团队将这一“意外收获”转化为关键能力。 未来,该技术有望应用于其他深空探测任务,包括月球探测。在月球漫长寒冷的夜晚和复杂光照条件下,精准定位将变得尤为关键。这项创新标志着机器人在行星表面自主导航迈出了重要一步。
