ГЛОНАССМОБИЛЬ
Одним из основных событий прошедшей в начале октября конференции «ЭРА-ГЛОНАСС» стало предложение вице-премьера России Дмитрия Рогозина, адресованное ОАО «ГЛОНАСС» и Фонду перспективных исследований, совместно заняться разработкой проекта беспилотного автомобиля.
«ЭРА-ГЛОНАСС» - первый в мире проект, который создал навигационную систему в интересах безопасности людей и транспорта. Следующий шаг - надо выходить на беспилотный автомобиль. И я бы хотел, чтобы ОАО «ГЛОНАСС» этим занялось вместе с Фондом перспективных исследований», - сказал Д.Рогозин.
Всего через несколько дней после этого заявления на форуме по науке и технологиям в японском городе Киото другой вице-премьер Аркадий Дворкович объявил, что Россия будет стремиться представить беспилотный автомобиль к чемпионату мира по футболу 2018 года. «Мы сделаем все, чтобы использовать такие машины, произведенные в России, на чемпионате в 2018 году», - сказал он, добавив: «Это нелегко, но думаю, мы добьемся успеха в такого рода проектах».
О том, какие технологии могут быть применены в беспилотном автомобиле, готова ли Россия к выполнению такого проекта и как система ГЛОНАСС может быть использована в этом проекте журналу «Вестник ГЛОНАСС» рассказал начальник аппарата главного конструктора навигационной аппаратуры потребителей Алексей Муравьев.
- Сможет ли российская промышленность создать такой автомобиль к Чемпионату мира по футболу в 2018 году в России?
- В принципе, технически, сам автомобиль, прототип или несколько демонстраторов к этому сроку изготовить вполне по силам. Но дело скорее не в том, можем ли мы создать его технически, а в том, по каким трассам он будет передвигаться. По обычной российской дороге «беспилотник» вряд ли скоро поедет. В тех странах, которые по праву гордятся качеством своих дорог, беспилотные автомобили найдут свое место быстрее. А у нас даже в Москве ситуация с дорожным покрытием очень сложная. Конечно, потратив средства на демонстратор, для его презентации вполне разумно предварительно подготовить отдельную трассу. Особенно это становится реально, если мы говорим только о городах, в которых будут проводиться матчи Чемпионата мира по футболу.
- Почему создание беспилотного автомобиля поручено не «АвтоВАЗу» или хотя бы «КАМАЗу», который в июне провел тестирование прототипа беспилотного автомобиля на базе своего шасси, а Фонду перспективных исследований и оператору системы экстренного реагирования при авариях на дорогах ОАО «ГЛОНАСС»?
- Скорее всего, сотрудников ОАО «ГЛОНАСС» привлекли в этот проект как специалистов, занимающихся вопросами навигации на дорогах, обеспечением безопасности колесных транспортных средств и оборудованием автомобилей дополнительными датчиками. Без «АвтоВАЗа» и «КАМАЗа» этот проект в любом случае не обойдется. Их обязательно пригласят, причем одними из первых. Во всяком случае, в прототипе автомобиля будет использовано их шасси. Шасси - это краеугольный камень всего проекта, без которого ни Фонду перспективных исследований, ни ОАО «ГЛОНАСС» просто не обойтись. Учитывая, что работа поручена Фонду, можно утверждать, что, как и в большинстве других порученных ему проектах, он выступит в роли интегратора, который объединит под своим крылом компетентные организации и будет координировать их деятельность.
- Специалистов из каких отраслей, по вашему мнению, нужно привлечь для создания такого автомобиля?
- Беспилотный автомобиль – это, прежде всего, робот. Здесь необходимо собирать кооперацию по робототехнике. Специалистов в нашей стране по этой тематике много, как и по гидравлике, управлению движением, навигации, различным вариантам технического зрения, без которого в этом проекте просто не обойтись. Кооперация видится очень широкой.
- Какова должна быть конструктивная часть такого автомобиля?
- Конечно же, я, как специалист в области спутниковой навигации, в первую очередь должен говорить о системах навигации. Без сомнения, для ориентирования на местности необходимо будет использовать спутниковую навигацию с помощью GPS, ГЛОНАСС и других глобальных навигационных спутниковых систем. Для оценки внешней обстановки, чтобы отслеживать боковой интервал и дистанцию до соседних автомобилей, положение и скорость на дороге, возможные препятствия, в том числе пешеходов, беспилотный автомобиль должен иметь приборы технического зрения в оптическом диапазоне, ультразвуковом и т.д. В таком автомобиле могут найти применение такие методы как одометрическая навигация, т.е. счисление пути, обзорно-сравнительная навигация, принцип работы которой заключается в сравнении наблюдаемого изображения с эталонным, заранее заложенным в бортовой компьютер изображением местности. Если мы подразумеваем, что автомобиль будет передвигаться по специально подготовленной трассе, то имеет смысл предложить аналогичный метод навигации, когда в бортовой компьютер будет заложена некая 3D-модель местности. Учитывая, как быстро у нас меняется дорожное покрытие и дорожная инфраструктура, по обычным дорогам с помощью такой технологии автомобиль передвигаться вряд ли сможет. Или кто-то должен постоянно и оперативно обновлять 3D-карты местности. Надеюсь, развитие беспилотных технологий в области автомобилестроения подвигнет нас начать строить нормальные дороги.
Система навигации беспилотного автомобиля должна быть многоуровневой, дублированной, рассчитанной на применение в различных погодных условиях, в разное время суток - это целый комплекс систем. Датчики должны не только наблюдать за внешним миром, но и следить за техническим состоянием самого автомобиля, его работоспособностью.
В целом, ничего нового в том, о чем я говорю, нет. Навигационные комплексы мы уже делаем в разных вариантах, как и телематические системы. Наверное, придется повозиться с системой управления движением. Ключевой технологией станет система безопасности. Это должна быть высоконадежная, быстродействующая система, способная обеспечить безопасность как для пассажиров транспортного средства, так и для пешеходов и других водителей. Но и в этом тоже нет ничего сверхъестественного, чего нельзя было бы реализовать с использованием имеющихся технологий.
- Если мы говорим о системах навигации, какую точность они должны обеспечивать?
- Весь комплекс навигационных средств должен обеспечивать движение автомобиля по маршруту с погрешностью не более полуметра, а то и точнее. И это в ситуации с передвижением автомобиля по городу, где современная спутниковая навигация позволяет достичь абсолютной точности пока не лучше 3 метров. Использование системы дифференциальной коррекции позволяет достичь субметровой точности, но здесь появляется проблема присущая городской застройке – переотражение и затенение сигнала, что может привести к ухудшению точности местоопределения. Испытания оборудования показывают, что имеется ряд случаев, когда в дифференциальном режиме точность будет даже хуже, чем при использовании сигнала спутниковой системы в автономном режиме. Если говорить о загородных трассах, трассах в зонах малоэтажной застройки, то в этой ситуации говорить об использовании высокоточной спутниковой навигации можно и нужно.
Достичь желаемой точности навигации в городских условиях беспилотному автомобилю помогут способы, о которых уже говорилось раньше - одометрическая и обзорно-сравнительная навигация. Использование технического зрения в данном случае позволяет достичь дециметровых результатов.
- Даст ли создание такого автомобиля толчок развитию высокоточной навигации в городах?
- Как нашим предприятием, так и нашими коллегами по отрасли ведутся работы по решению проблем многолучевости. У нас имеются патенты, в частности, на антенны с определенными свойствами. В принципе, современное общество испытывает некий технологический бум в области спутниковой навигации. Я не знаю, как массово будет развит рынок беспилотных автомобилей, трудно это прогнозировать на такой ранней стадии, но, по идее, развитие этого направления неминуемо должно лавинообразно обрушить на нас новые технологии, в том числе дать толчок развитию высокоточной навигации в городах.
Кроме того, в настоящее время рассматривается возможность реализации проекта «Эллипс», это высокоэллиптическая система, дополнение к ГЛОНАСС, которая будет «висеть» над территорией России, над самыми густонаселенными районами, повышая точность местоопределения. Реализация проекта позволит улучшить точность системы ГЛОНАСС.
- В последнее время активно развивается сотрудничество России с Китаем, возможно ли привлечение Пекина в проект беспилотного автомобиля?
- Для нас Китай, естественно, представляет большой интерес, особенно его развитая промышленность. Действительно, проект беспилотного автомобиля открывает множество направлений для сотрудничества и, думаю, мог бы заинтересовать китайских коллег. Недавно в Россию приезжала рабочая группа из Китая, которая выражала активное желание развивать сотрудничество в области высокоточной навигации. Такой навигацией они считают точность определения координат в 1 метр и лучше. Это требование выходит, например, из того, что в Китае на разных полосах разрешена разная скорость движения и для отслеживания соблюдения скоростного режима им необходимо знать место автомобиля с точностью до полосы. Как минимум, с точки зрения решения высокоточной навигации для автомобилей мы могли бы посотрудничать.
- Необходимо ли изменение в законодательстве для осуществления движения беспилотных автомобилей?
- Представьте себе ситуацию, что произошло ДТП с участием беспилотного автомобиля. Как его фиксировать, кому предъявлять претензии? Можно задать целый список вопросов. Если авария случилась на специально подготовленной трассе для передвижения беспилотных автомобилей, это одно дело, там вообще должны действовать собственные правила дорожного движения. На дорогах общего пользования с точки зрения законодательно-нормативной базы тут просто множество не решеных и непонятно каким образом решаемых вопросов. Главным вопросом является то, кто несет ответственность при ДТП – хозяин или производитель автомобиля. Сколько нужно пройти инстанций, согласований, сертификаций чтобы решить один этот вопрос… Учитывая, сколько это займет времени, уже сейчас пора браться за разработку правил, нормативов, законов.
- Что можно взять за основу?
- В некоторых странах и сегодня уже можно встретить беспилотные железнодорожные транспортные средства, например, в аэропорту Кеннеди в Нью-Йорке, в Копенгагене, во Франкфурте–на-Майне и т.д. Высокоскоростные поезда в разных странах мира вообще имеют высокие показатели автопилотирования. Скорее всего, для их работы была подготовлена некая нормативно-правовая база. Если за рубежом есть определенные наметки для развития законодательства в области беспилотного транспорта, необходимо их изучить на предмет поиска полезных моментов. Работать над законодательной базой, над нормативно-технической, повторюсь, надо начинать уже сейчас. Мне кажется, что перед нами открывается долгий путь. В то же время, опыт развития современного общества показывает, что технологии стремительно двигаются вперед. Еще наши прадеды не знали о существовании паровозов, то сейчас космические аппараты выходят за пределы Солнечной системы.
- Вы рассказали об обзорно-сравнительном методе навигации. Какие изменения необходимо будет внести в разметку на дорогах, чтобы его использовать?
- Очень большие. У нас в стране на дорогах разметка не везде видна. Главным образом, не видно обочины. Даже мне, опытному водителю, в темное время суток, в дождливую погоду бывает трудно определить на какой полосе я нахожусь, где обочина, поскольку разметка отсутствует или не видна. С дорожной разметкой на наших дорогах обязательно надо что-то делать, даже если мы не собираемся развивать беспилотные автомобили, а просто заботимся о безопасности автомобилистов. Если мы говорим о специально выделенной и подготовленной трассе для «беспилотников», то, скорее всего, вдоль дороги надо ставить маячки. Встраивать какие-то датчики в дорожное полотно при наших погодных условиях в течение года - бесполезно.
Еще одна проблема – освещение дорог. Будь у нас даже самая современная система технического зрения, она просто ослепнет при передвижении по нашим дорогам. Она просто не увидит дороги. Естественно, если мы говорим, в первую очередь, об оптических средствах технического зрения.
Думаю, что первые «беспилотники» будут дорогими, поскольку на них, наверняка, переложат часть цены за подготовку трассы. Тем не менее, перспективы у этого направления хорошие. Невозможно представить себе экономический эффект от того, что люди освободятся от вождения автомобиля. Перевозки грузов, людей будут совершаться в автоматическом режиме.
- Какое оборудование и специальная аппаратура потребуется для дорожной инфраструктуры, что за датчики, маячки?
- Световые отражатели, радиомаяки, ультразвуковые, инфракрасные. В основном, конечно, нужно использовать оптические средства и радиомаяки.
- Они должны передавать какие-то данные?
- Проблесковый мигающий маячок должен дублировать оптическим средствам технического зрения беспилотного автомобиля дорожные знаки и, возможно, дорожную разметку. Радиомаяки, кроме этих функций, должны передавать свой «позывной». Это аналог морских и речных буев, которые имеют уникальный номер и свой режим сигнала, что делает возможным навигацию по ним.
- Как появление беспилотных автомобилей скажется на уровне безопасности на дорогах? Если система «ЭРА-ГЛОНАСС» должна, по идее, спасать до 4 тысяч жизней в год, можно ли оценить насколько эффективным станет создание беспилотных автомобилей?
- В отдаленной перспективе, когда все станут пользоваться только беспилотными автомобилями, дорожно-транспортные происшествия станут единичными случаями. Если автомобили будут следить за ситуацией вокруг себя, обмениваться друг с другом данными, прокладывать маршрут, используя информацию о траффике, событиях на дорогах и погодных условиях в той или иной местности, любая авария станет практически невозможной. Учить «уму-разуму» никто друг друга не будет, некому будет размахивать руками или еще как-то нарушать правила дорожного движения. Все придет к тому, что мы вообще забудем о гибели, травмировании людей при ДТП, как и о самих дорожных авариях.
Что касается переходного периода, то я предвижу много сложностей. А всего спектра проблем сейчас в мире, наверное, еще никто не может предсказать.
- Как беспилотные автомобили будут соседствовать с автомобилями под управлением обычных людей? Как решать ситуация с автохулиганами?
- В принципе, мы уже обладаем технологиями и законодательными нормами, чтобы можно было пресечь деятельность таких лиц, в первую очередь, с помощью видеокамер и штрафов. Раз-два похулиганят, а потом прекратят ввиду неотвратимости наказания.
- Беспилотный автомобиль, без сомнения, будет серьезно компьютеризирован, центральный компьютер будет иметь доступ к системам управления автомобилем. Будет ли в таком случае существовать опасность взлома, заражения компьютерными вирусами? Насколько велика опасность, что напичканный электроникой беспилотный автомобиль, может быть вскрыт хакерами и использован для наездов на людей, терактов?
- Действительно, это серьезная проблема. Она существует. Эта опасность выдвигает требование о том, что вся информация, которая будет циркулировать внутри компьютерных систем автомобиля, передаваться и поступать из внешних источников, должна быть защищена от хакеров. Но даже базы данных крупных корпораций, государственных органов власти, как мы знаем, взламываются. Вопросом нужно заниматься.
- Следовательно, в состав кооперации необходимо включить специалистов в области защиты информации, разработчиков антивирусов?
- Специалистов по защите информации привлекать обязательно нужно. Любая компьютерная разработка требует таких специалистов.
- Как известно, задачи по созданию беспилотных автомобилей решают многие страны и компании, в том числе Apple и Google? Смогут ли российские разработчики конкурировать с такими «монстрами», их технологиями и финансированием?
- Технологически - да. Пусть даже у этих корпораций есть преимущество - они давно и на самом высоком уровне занимаются компьютерными технологиями, вычислительной техникой, картографией, использованием технического зрения, дополненной реальности. Это серьезное преимущество, с которым нам придется столкнуться и считаться. Можем и проиграть. Но и у нас есть перспективные технологии в указанных областях. Кроме того, специфика российских дорог и организационных моментов может, в конце концов, сыграть на руку отечественным разработчикам.
Беседовал Дмитрий Струговец.
Полная версия статьи доступна в электронной версии журнала "Вестник ГЛОНАСС".
Источник: Алексей Муравьев, начальник аппарата главного конструктора навигационной аппаратуры потребителей 
