美国国家航空航天局开发人工智能，利用月球上的地标进行操纵

就像当旅行者的智能手机失去对GPS信号的锁定时，熟悉的地标可以给他们提供方向感一样，美国国家航空航天局的一名工程师正在教一台机器使用月球地平线上的功能在月球表面导航。

马里兰州格林贝尔特NASA戈达德太空飞行中心的研究工程师Alvin Yew说：“为了安全和科学地理标记，探险家在探索月球景观时准确知道自己在哪里很重要。”。“为机载设备配备本地地图将支持任何任务，无论是机器人还是人类。”

人工智能可以利用形成月球地平线的山脊、陨石坑和巨石来准确定位月球旅行者。研究工程师Alvin Yew正在开发的一个系统将为未来的探险家，无论是机器人还是人类，提供备份定位服务。

美国国家航空航天局目前正在与工业界和其他国际机构合作，开发月球通信和导航架构。LunaNet将为月球带来“类似互联网”的功能，包括定位服务。

然而，如果通信信号不可用，月球表面某些地区的探险家可能需要从多个来源获得重叠的解决方案，以确保安全。

Yew说：“当我们谈论人类探索时，拥有可靠的备份系统至关重要。”。“我的动机是进行月球环形山探测，那里的整个地平线都是环形山边缘。”

Yew从美国国家航空航天局的月球勘测轨道飞行器，特别是月球轨道飞行器激光高度表（LOLA）的数据开始。LOLA测量月球的坡度、表面粗糙度，并生成高分辨率的月球地形图。Yew正在训练一种人工智能，用LOLA的数字高程模型重现月球地平线上的特征，就像探险家在月球表面看到的那样。这些数字全景可以用来将已知的巨石和山脊与漫游者或宇航员拍摄的照片中可见的巨石和脊相关联，从而为任何给定区域提供准确的位置识别。

Yew说：“从概念上讲，这就像走出去，通过观察地平线和周围的地标来弄清楚自己在哪里。”。“虽然对一个人来说，大致的位置估计可能很容易，但我们希望在地面上证明其精度低于30英尺（9米）。这种精度为未来的探索打开了一扇广泛的任务概念之门。”

为了有效利用LOLA数据，可以用地形和高程数据的本地子集对手持设备进行编程，以节省内存。根据戈达德研究人员埃尔万·马扎里科发表的研究，月球探险家在月球上任何畅通无阻的地方最多可以看到180英里（300公里）的东西。即使在地球上，Yew的定位技术也可以帮助探险者在GPS信号受到阻碍或干扰的地形中进行定位。

Yew的地理定位系统将利用GIANT（戈达德图像分析和导航工具）的功能。该光学导航工具主要由戈达德工程师Andrew Liounis开发，此前曾为美国国家航空航天局的OSIRIS REx任务仔细检查和验证导航数据，该任务旨在从小行星Bennu收集样本（见CuttingEdge，2021年夏季）。

与向目标发射无线电信号和光以分析返回信号的雷达或激光测距工具不同，GIANT快速准确地分析图像，以测量与可见地标之间的距离。便携式版本是cGIANT，这是戈达德自主导航制导和控制系统（autoGNC）的衍生库，为航天器和火星车操作的所有阶段提供任务自主解决方案。

将人工智能对视觉全景的解释与已知的月球或行星地形模型相结合，可以为未来的探险家提供强大的导航工具。