美国宇航局正在推进一种基于激光的技术，该技术旨在帮助航天器以一角钱着陆，以执行登月和火星飞行任务。 作为阿耳 on 弥斯 计划的一部分， 这项技术将在即将到来的亚轨道火箭与新谢泼德火箭上进行“蓝色起源”发射试验，并在数架商业着陆器上登月 。同时，公司正在使用这项技术来帮助自动驾驶汽车导航这个星球上的高峰时间交通。

NASA工程师正在设计一种方法，以安全地管理多次前往月球和火星的行程，其中可能包括在执行载人飞行任务之前交付大量科学和生命支持设备。

它有助于将拟议的挑战与以前的着陆进行比较：好奇号火星车是美国宇航局迄今为止最精确的火星着陆，其目标着陆区长12英里，宽4英里。未来的任务将需要多次交付物资，并且需要人员在彼此之间几百码的范围内降落。只有精确的着陆和危险回避系统才能实现这一目标。

未来的着陆器可能会使用全套技术，包括下一代传感器，照相机，专用算法和高性能的航天计算机，这些技术都可以协同工作。美国国家航空航天局根据安全和精确着陆-综合能力演进项目(SPLICE)组织了这些能力的开发 。

技术开发工作是在太空技术任务局的“改变游戏规则”开发计划下进行的。甚至在SPLICE准备 与Blue Origin即将进行的伙伴飞行一起进行其第一次亚轨道测试飞行时，其 上使用的以及沿途培养的一些技术正在逐步进入商业领域。

激光雷达是类似于雷达的检测系统，它使用光波代替无线电波来检测物体，表征其形状并计算其距离。SPLICE使用称为导航多普勒激光雷达或NDL 的新变体 ，它甚至更进一步：它检测远处物体的运动和速度，以及航天器自身相对于地面的运动(例如速度，俯仰，横滚和海拔) 。

NDL的共同发明人Farzin Amzajerdian是位于弗吉尼亚州汉普顿的NASA兰利研究中心的技术首席研究员，他解释说，该系统的激光频率至少比雷达高三个数量级。

他说：“更高的频率可以转化为更高精度的数据，并可能更有效，更紧凑的传感器，而速度或速度是通过使用多普勒效应获得的。” 也就是说，当航天器接近时，返回的激光的频率在跳离地面时会发生偏移。因此，航天器将具有精确的数据，以准确验证其向地面移动的速度和角度。

NDL首席工程师Glenn Hines表示：“导航多普勒激光雷达有望成为大多数NASA着陆器的标准传感器”。“ NDL示范单位将在本月晚些时候在亚轨道飞行器上进行测试，并在明年进行两次登月任务。”

地面应用

兰利公司前工程总监史蒂夫·桑福德(Steve Sandford)也认为，这项技术在地面应用方面具有重要意义。在NASA任职期间，他支持多普勒激光雷达的开发，亲眼目睹了初步成果。退休后，他成立了位于弗吉尼亚州汉普顿的Psionic LLC。

2016年，该公司 从Langley 获得了多普勒激光雷达技术的许可。它还与该中心签订了一项《太空法案协议》，以利用美国国家航空航天局的设施和专业知识，同时开发可在该星球上使用的商业化技术以及使其 在月球着陆等太空应用中日趋成熟的技术 。

Psionic正在重新设计硬件，这是由激光雷达联合发明人迭戈·皮尔罗特(Diego Pierrottet)领导的，当时他在NASA工作，现在是Psionic的首席工程师。桑福德说，美国国家航空航天局几十年来的投资使Psionic能够开发可行的制造工艺进入市场。

根据Sanford的说法，Psionic的国防客户使用了经过修改的技术，以减少对着陆飞机的影响，提高空中加油的安全性并检测无人机。航天公司正在探索该技术在会合和近距离操作以及月球和火星精确着陆中的应用。

在汽车工业中，客户正在开发用于汽车的自动驾驶系统，该系统将在导航和避免碰撞方面使用该技术。

桑福德解释说：“多普勒激光雷达的高分辨率可以区分相距只有几英寸甚至数百英尺的物体。”

当行人过马路或卡车驶过建筑物前时，这一点很重要。算法需要准确的数据来确定物体是什么–人，建筑物或卡车–以及它是否在汽车的行驶路线上，以避免潜在的致命错误，即不放慢速度或及时停车。

另外，该激光雷达的改变游戏规则的特征是，它仅看到它产生的激光，而忽略了从其他激光雷达发射的激光。

精密视觉

SPLICE是多年发展的产物。在早期阶段，NASA测试了另一种称为全局快门闪光灯激光雷达的3D成像仪激光雷达，该激光雷达也正在 自动驾驶汽车中使用。

Amzajerdian说，与传统激光雷达中的单个激光脉冲流不同，全局快门闪光灯激光雷达使用单个激光脉冲生成整个地图来获取像素阵列中的数据。这样可以更快地得到结果。他解释说：“激光的单次拍摄中可以有成千上万个像素。”

由于所有数据都是在同一时刻，在相同的物理位置接收的，因此它也大大降低了计算量-无需进行速度计算。

2014年，NASA在SPLICE的前期项目中展示了使用该技术进行的自主着陆。

全球快门闪光灯激光雷达是由总部位于加利福尼亚州圣巴巴拉的Advanced Scientific Concepts Inc.(ASC)发明的。尽管它已经开始了，但是来自美国宇航局的小型企业创新研究(SBIR)计划和其他项目资金的几年资金对该计划的完成至关重要。

“在所有这些过程中，我们一直在与他们合作，” Amzajerdian说。“当我们发现问题或需要改进的地方时，我们试图理解它们，并与公司沟通所见，有时我们还会建议解决方案。”

如今，ASC的闪光灯激光雷达已成为太空先驱。NASA的起源，光谱解释，资源识别，安全性-雷格里斯探索者(OSIRIS-REx)小行星样本返回任务拥有一台摄像机，可帮助您指导最终目标小行星本努的进近。

摄像头技术是一种节省能源的版本，已从有限空间版本中缩减出来，并已被一家主要的汽车零部件制造商购买，目的是在自动驾驶和自动驾驶汽车中使用它。