Research on landing navigation technology for exploration missions in extreme environment by neuromorphic approaches

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04854
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 24010:Aerospace engineering-related
• Research Institution: Japan Aerospace EXploration Agency
• Principal Investigator: FUKUDA Seisuke 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 教授 (50332151)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ニューロモーフィック / スパイキングニューラルネットワーク / 太陽系探査 / 月着陸 / 画像航法 / イベントカメラ

Outline of Final Research Achievements

In this research, in order to realize flexible unmanned exploration missions in extreme environment where manned activities are essentially difficult, neuromorphic processing (e.g., spiking neural networks) that imitates the behavior of the brain nerves of living organisms and neuromorphic sensors that imitates the optic nerves, which are for example event-based cameras that can output the change of the target brightness asynchronously, were successfully introduced into the landing navigation on the spacecraft. The experimental results show that the neuromorphic approach can provide discontinuous and innovative merits in terms of latency and low power consumption.

Free Research Field

航空宇宙工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生物学的なコミュニティにより研究が進められてきたニューロモーフィックな技術を、宇宙探査機のオンボード処理に成功裏に適用した本研究成果は、未踏領域への極限探査を可能にし、人類のフロンティアを開拓することに貢献するという学術的意義のみならず、低リソース動作という観点でニューロモーフィック技術と本質的に親和性のあるアプリケーションを拡大し、IoT分野などの低消費電力での動作が必要となる民生技術／社会インフラへの波及を促進するという点で、社会的な意義も極めて高い。