- Автономные транспортные средства — это тип интеллектуальных автомобилей, которые позволяют компьютерам управлять транспортным средством автоматически и безопасно без участия человека.
- Автономные транспортные средства полагаются на множество датчиков для навигации. В большинстве автономных транспортных средств сочетание камер, LiDAR и RADAR образует основной набор датчиков, обеспечивающих функции формирования изображения, обнаружения, измерения дальности, отслеживания и определения местоположения для бесперебойного вождения.
- Существует два типа RADAR, используемых в автономных транспортных средствах: импульсный RADAR и RADAR FMCW.
Автопроизводители уделяют внимание множеству датчиков для навигации. Камеры, LiDAR и RADAR работают вместе, образуя основной набор датчиков, которые обеспечивают функции формирования изображения, обнаружения, измерения дальности, отслеживания и определения местоположения для бесперебойного вождения.
Технология RADAR играет решающую роль в автономных транспортных средствах, обеспечивая надёжное и точное восприятие окружающей среды, обнаружение на большом расстоянии, резервирование, адаптивный круиз-контроль и возможность предотвращения столкновений.
Процветающая индустрия автономных транспортных средств
Автономные транспортные средства, также известные как беспилотные автомобили, автомобили без водителя, автомобили с компьютерным управлением, мобильные роботы на колёсах или роботакси, — это тип интеллектуального автомобиля, который использует искусственный интеллект, компьютерное зрение, RADAR, устройства наблюдения и глобальные системы позиционирования, чтобы компьютеры могли управлять транспортным средством автоматически и безопасно без активных действий человека.
Автономные транспортные средства — это тип интеллектуального автомобиля, который обеспечивает вождение без водителя с помощью компьютерной системы, частично или полностью заменяя человека-водителя при перемещении из точки А в точку Б, избегая дорожных опасностей и реагируя на дорожные условия. Автономные транспортные средства окажут значительное влияние на транспорт, городское планирование и защиту окружающей среды.
Читайте также:Зачем 5G нужна автономным транспортным средствам?
Системы помощи водителю (ADAS) разрабатываются как минимум с 1920-х годов. Первой системой ADAS был круиз-контроль, изобретённыйRalph Teetorв 1948 году. Первое полуавтономное транспортное средство было разработано в 1977 годулабораторией механического машиностроенияв Цукубе, Япония. Беспилотные автомобили Google получили первую в США лицензию на автономное транспортное средство в мае 2012 года.
Рынок автономных транспортных средств быстро развивается благодаря технологическому прогрессу, изменениям в законодательстве, отраслевым партнёрствам и усилиям по укреплению доверия и признания со стороны потребителей. Непрерывные инновации, сотрудничество и нормативная ясность будут определять будущий рост и внедрение технологии автономного вождения.
В настоящее время доля рынка автономных транспортных средств всё ещё относительно невелика по сравнению с традиционными автомобилями, однако ряд компаний находится на переднем крае разработки автономных транспортных средств и формирует будущее транспорта. Рынок автономных транспортных средств динамичен: новые игроки и инновации постоянно меняют его ландшафт.
Компания Waymo широко считается лидером в области технологии автономных транспортных средств. Будучи бывшим проектом Google, Waymo сосредоточена на разработке полностью автономных систем вождения с использованием комбинации датчиков, алгоритмов ИИ и масштабных испытаний в реальных условиях. Компания запустила коммерческие сервисы беспилотного райдшеринга и работает над расширением своих возможностей на различных автомобильных платформах.
Tesla также активно инвестирует в технологию автономного вождения. Её система Autopilot предлагает расширенные функции помощи водителю и постепенно развивается в сторону полностью автономного вождения. Tesla собирает большое количество данных со своего автопарка для улучшения алгоритмов ИИ, повышения безопасности и автономности.
Cruise, приобретённая General Motors (GM), является крупным игроком в индустрии автономных транспортных средств. Компания сосредоточена на разработке полностью автономных автомобилей для сервисов райдшеринга и доставки. Cruise получила значительные инвестиции и партнёрства, позиционируя себя как ключевого конкурента на рынке автономных транспортных средств.
Хотя NVIDIA не является традиционным автопроизводителем, она играет ключевую роль в поставке аппаратных и программных решений ИИ для автономных транспортных средств. Её платформы, такие как NVIDIA DRIVE, обеспечивают работу систем автономного вождения различных производителей и разработчиков. Технология NVIDIA важна для улучшения восприятия, принятия решений и вычислительных возможностей в автономных транспортных средствах.
Использование технологии RADAR в автономных транспортных средствах
Отрасль стала свидетелем перехода от автомобилей с водителем к автономным или самоуправляемым транспортным средствам. Автопроизводители сосредоточены на исследованиях и разработке сенсорных технологий, поскольку автономные транспортные средства полагаются на множество датчиков для навигации.
Благодаря датчикам автономным транспортным средствам не требуется взаимодействие с человеком во время вождения. Для создания надёжного «зрения» в автономных транспортных средствах используется широкий спектр датчиков. Датчики помогают автономному транспортному средству обнаруживать препятствия или помехи в дорожной обстановке и двигаться, не вызывая аварий.
Различные датчики работают вместе, образуя точную систему обнаружения в автономных транспортных средствах. В большинстве автономных транспортных средств сочетание камер, LiDAR (обнаружение и измерение дальности с помощью света) и RADAR (обнаружение и измерение дальности с помощью радиоволн) образует основной набор датчиков, обеспечивающих функции формирования изображения, обнаружения, измерения дальности, отслеживания и определения местоположения для бесперебойного вождения.
Эти функции датчиков частично пересекаются, что помогает определять трёхмерную форму, расстояние и скорость близлежащих объектов.
Принцип работы LiDAR и RADAR одинаков. LiDAR использует лазерные лучи (световые волны) для определения расстояния между двумя объектами. RADAR, в отличие от световых волн LiDAR, использует радиоволны. Время, за которое радиоволны возвращаются от препятствий к устройству, используется для расчёта расстояния, угла и скорости препятствия в окружающей среде автономного транспортного средства.
Читайте также:Как работают автономные транспортные средства?
RADAR в автономных транспортных средствах работает на частотах 24, 74, 77 и 79 ГГц, что соответствует радарам ближнего действия (SRR), радарам среднего действия (MRR) и радарам дальнего действия (LRR). У каждого из них несколько отличающиеся функции:
Технология SRR обеспечивает мониторинг мёртвых зон, помощь в удержании полосы движения и помощь при парковке в автономных транспортных средствах.
Датчики MRR используются, когда обнаружение препятствий происходит в диапазоне от 100 до 150 метров, а угол луча варьируется от 30° до 160°. Технология SRR обеспечивает мониторинг мёртвых зон, помощь в удержании полосы движения и помощь при парковке в автономных транспортных средствах.
Датчики MRR используются, когда обнаружение препятствий происходит в диапазоне от 100 до 150 метров, а угол луча варьируется от 30° до 160°. Автоматическое поддержание дистанции и помощь при торможении обеспечиваются датчиками LRR.
Технология RADAR в автономных транспортных средствах работает на миллиметровых волнах и обеспечивает миллиметровую точность. Использование миллиметровых волн в RADAR автономных транспортных средств гарантирует высокое разрешение при обнаружении препятствий и сантиметровую точность при определении положения и движения. По сравнению с другими сенсорными технологиями в автономных транспортных средствах RADAR надёжно работает в условиях плохой видимости, таких как облачная погода, снег, дождь и туман.
Типы RADAR, используемые в автономных транспортных средствах
Существует два типа RADAR, используемых в автономных транспортных средствах: импульсный RADAR и RADAR FMCW.
В импульсном RADAR устройство излучает импульс, и частота сигнала остаётся постоянной на протяжении всей работы. В RADAR FMCW импульсы излучаются непрерывно. Импульсы модулируются на протяжении всей работы, а частота меняется в течение времени передачи.
RADAR FMCW доминирует в автономных транспортных средствах благодаря высокому разрешению по дальности и восприятию глубины. Углублённые исследования, проводимые автопроизводителями, продолжат развитие продвинутых вариантов импульсного RADAR и RADAR FMCW. Программное обеспечение Cadence предлагает инструменты моделирования для разработки комплексных RADAR-систем не только для автономных транспортных средств, но и для аэрокосмических, оборонных и коммерческих применений.