先進宇宙ビジョンシステム

先進宇宙ビジョンシステム（スペースビジョンシステムまたはSVSとも呼ばれる）は、 主に国際宇宙ステーション（ISS）の組み立て用に設計されたコンピュータビジョンシステムです。 ^[1]このシステムは、スペースシャトルベイ、カナダアーム、またはISSにある通常の2Dカメラと協調ターゲットを使用して、物体の3D位置を計算します。^[1]

宇宙ステーションとシャトルの観察窓の数が少ないため、組み立てとメンテナンスのほとんどはカメラを使用して行われますが、カメラでは立体視ができないため、適切な奥行き評価ができません。さらに、宇宙空間の特殊な照明条件と暗さによって生じる困難な状況により、カメラを使用せずに組み立て作業を直接観察できる場合でも、物体を区別することがはるかに困難になります。たとえば、直射日光の強いまぶしさは人間の視力を失わせる可能性があります。また、まぶしさがない場合でも、黒い影の中の物体と太陽光の中の物体のコントラストは地球の大気圏よりもはるかに大きくなります。

先進宇宙ビジョンシステムは、協力的なターゲットを持つ物体を画像化し、ターゲットの既知の位置を使用して、それらの正確な相対位置をリアルタイムで三角測量します。ターゲットは、インコネルで層状にされた二酸化ケイ素の薄膜で構成され、インコネル干渉スタックを形成します。このようなスタックは、電磁スペクトルで反射率がほとんどありません。その結果、最も平坦な黒色塗料よりもさらに黒く見える黒色になります。写真では、ディスクは小さな黒い点のように見えますが、最低 3 つ必要なので、ほとんどのペイロードではまったく目立ちません。

システムの基本要素は、1970年代にカナダ国立研究会議で自動車衝突を研究するために考案されました。1990年に開発はオタワ郊外のカナタにある小さな商業企業であるNeptec Design Groupに移管されました。^[2] システムは、ビデオルーティング、アルゴリズム処理、ビデオオーバーレイ、およびシステムインターフェイスを処理するNeptecのAdvanced Vision Unit（AVU）処理プラットフォーム上で実行されます。オペレーティングシステムは、 Photonウィンドウインターフェイスを実行するUnixライクでPOSIX準拠のQNXリアルタイムオペレーティングシステムです。Photonの実装は、宇宙飛行士の特定のニーズと作業習慣に合わせて、可能な限り 最も心配のない直接操作インターフェイスになるように最適化されました。

カナダ宇宙庁は、宇宙視覚システムの開発と展開のいくつかの段階に関与しました。^{[3]システムの訓練は、}モントリオール近郊のジョン・H・チャップマン宇宙センター にある同庁本部のシミュレーターで行われます。

このシステムは、1992年10月にSTS-52で初期形態で初めてテストされ、その後のミッションでも使用されました。高度なバージョンは、1995年11月にSTS-74で初めてテストされました。 ^[3]このシステムはそれ以来、シャトルの飛行で成功を収めており、1997年以降はステーションの組み立てとメンテナンスにも同様に成功を収めています。^[4]