Sistema avanzado de visión espacial

El Sistema Avanzado de Visión Espacial (también conocido como Sistema de Visión Espacial o SVS) es un sistema de visión artificial diseñado principalmente para el ensamblaje de la Estación Espacial Internacional (EEI). ^{[ 1 ]} El sistema utiliza cámaras 2D convencionales en la bahía del Transbordador Espacial , en el Canadarm o en la EEI, junto con objetivos cooperativos para calcular la posición 3D de un objeto. ^{[ 1 ]}

Debido al reducido número de visores en la estación y en el transbordador, la mayor parte del montaje y el mantenimiento se realiza mediante cámaras, que no ofrecen visión estereoscópica y, por lo tanto, no permiten una correcta evaluación de la profundidad. Además, las difíciles condiciones derivadas de la iluminación y la oscuridad propias del espacio dificultan enormemente la distinción de objetos, incluso cuando el trabajo de montaje puede observarse directamente, sin necesidad de una cámara. Por ejemplo, el intenso resplandor de la luz solar directa puede cegar la vista humana. Asimismo, los contrastes entre los objetos en sombras y los objetos iluminados por el sol son mucho mayores que en la atmósfera terrestre, incluso en ausencia de deslumbramiento.

El Sistema Avanzado de Visión Espacial (ASVS) capta imágenes de objetos con objetivos cooperativos y utiliza las posiciones conocidas de estos para triangular sus posiciones relativas exactas en tiempo real. Los objetivos están compuestos por finas películas de dióxido de silicio recubiertas con inconel, formando una estructura de interferencia de inconel. Esta estructura prácticamente no presenta reflectividad en el espectro electromagnético . El resultado es un color negro que se ve incluso más negro que la pintura negra mate. En las fotografías, los discos parecen pequeños puntos negros, y se necesitan al menos tres, por lo que resultan bastante discretos en la mayoría de las cargas útiles.

Los elementos básicos del sistema fueron diseñados en el Consejo Nacional de Investigación de Canadá en la década de 1970 para estudiar colisiones de automóviles. En 1990, el desarrollo se transfirió a Neptec Design Group , una pequeña empresa comercial ubicada en Kanata, un suburbio de Ottawa . ^{[ 2 ]} El sistema se ejecuta en la plataforma de procesamiento Advanced Vision Unit (AVU) de Neptec, que gestiona el enrutamiento de video, el procesamiento de algoritmos, las superposiciones de video y la interfaz del sistema. El sistema operativo es QNX Real-time , similar a Unix y compatible con POSIX , que ejecuta la interfaz de ventanas Photon. La implementación de Photon se optimizó para ser la interfaz de manipulación directa más sencilla posible para las necesidades y hábitos de trabajo particulares de los astronautas.

La Agencia Espacial Canadiense participó en varias etapas del desarrollo y despliegue del sistema de visión espacial. ^{[ 3 ]} El entrenamiento para el sistema se lleva a cabo en los simuladores ubicados en la sede de la agencia en el Centro Espacial John H. Chapman cerca de Montreal .

El sistema se probó por primera vez en su forma inicial en la misión STS-52 en octubre de 1992 y se utilizó en misiones posteriores. La versión avanzada se probó por primera vez en la misión STS-74 en noviembre de 1995. ^{[ 3 ]} Desde entonces, el sistema se ha utilizado con éxito en vuelos del transbordador y, con igual éxito, para el ensamblaje y mantenimiento de la estación desde 1997. ^{[ 4 ]}