Мақалада ұшқышсыз көлік құралдарының жұмыс істеу принциптері қарастырылған, қазіргі уақытта ұшқышсыз көлік құралдарының қозғалысын қамтамасыз ету және бағдарлау саласында қолданылатын техникалық және бағдарламалық шешімдері келтірілген. Ұшқышсыз автомобильдердің қолданыстағы жобаларының негізгі кемшіліктері анықталды, ұшқышсыз көлік құралдарын дамытудың ықтималдылығы қаралды.
Кілтті сөздер: ұшқышсыз көлік құралы, процесті автоматтандыру, автоматты басқару жүйесі, компьютерлік көру, жұмыс принципі.
Встатье рассмотрены принципы работы беспилотных автомобилей, приведены используемые в настоящее время технические и программные решения в области обеспечения движения и ориентации беспилотных транспортных средств. Выделены основные недостатки существующих проектов беспилотных автомобилей, рассмотрены возможные перспективы развития беспилотных транспортных средств.
Ключевые слова: беспилотный автомобиль, автоматизация процесса, система автоматического управления, компьютерное зрение, принцип работы.
Ғылым мен техниканың қазіргі заманғы дамуы адам өмірі үшін зиянды және қауіпті жағдайларда автономды аппараттарды, техника мен техникалық құралдарды пайдаланудың өсуі, адамдардың өмірін жеңілдетуге, оның қауіпсіздігін арттыруға бағытталған түрлі қызмет түрлерін автоматтандыру туралы айтуға мүмкіндік береді. Бұл қашықтықтан басқарылатын, адамның (пилоттың, жүргізушінің), яғни автономды жұмыс істейтіндердің тікелей қатысуын талап етпейтін техника мен технологиялардың қажеттілігін айқындады. Аталған техникалық құралдар арасында ұшқышсыз көлік құралдары ерекше орын алады. Олардың робототехника мен ұшқышсыз ұшу аппараттарынан айырмашылығы-қозғалыс ережелерін қатаң сақтау, қоршаған орта жағдайларының өзгеруіне тез жауап беру қажеттілігі. Бұл ұшқышсыз көлік құралдарына, бағдарламалық жасақтама сапасына, қауіпсіздік пен техникалық жабдыққа қойылатын талаптардың жоғарылауына әкеледі.
Ұшқышсыз көлік құралдарын қауіпсіз пайдалану және пайдалану болашағы тұрғысынан ерекшеліктерін әртүрлі зерттеушілер қарастырды [2; 3]. Біз қазіргі уақытта ұшқышсыз көлік құралдарын кейбір әзірлемелерін, олардың жұмыс принциптерін, бағдарламалық және аппараттық құралдарды, жоюды қажет ететін кемшіліктерді ұсынамыз (1-кесте).
1-кесте
Ұшқышсыз автомобильдердің заманауи дамуы
|
Ұшқышсыз көлік құралының атауы, жасап шығарушысы, жоба |
Жұмыс жасау принципі |
Кемшіліктері |
|
Google Car, жасап шығарушы: Google корпорациясы. |
Бейнекамералармен, датчиктермен (шатырда және артқы доңғалақтардың бірінде), радармен жабдықталған. |
Ауа райының қолайсыз жағдайларында қозғала алмайды, бағдаршамның уақытша сигналдарын танымайды, полицейді жаяу жүргіншіден айыра алмайды. |
|
Ұшқышсыз жүк көлігі, жасап шығарушы: Mercedes-Benz. |
Highway Pilot автоматты басқару жүйесі (датчиктер, радарлар, камералар, белсенді жылдамдықты реттегіштер). |
Ауа-райының қолайсыз жағдайларында және белгілер болмаған кезде автомобиль басқаруды жүргізушіге беру қажеттілігі туралы дыбыстық және жарық сигналдарын береді. |
|
Негізі- Dodge Caravan маркалы автомобиль, Spirit of Berlin жобасы. |
Корпуста орнатылған: GPS позициялау жүйесі, сондай — ақ алдыңғы және артқы бамперлерде екі лазерлік сенсор, лазерлік сканер, камералар, екі борттық компьютер. |
Жолсыз жағдайларда қозғала алмайды және жол таңбасының болуын болжайды. |
|
ARGO — Италияда құрылған ұшқышсыз басқару жүйесін дамытудың коммерциялық жобасы. |
Екі камера (стерео жұп форматындағы сурет), компьютер. Аналогтардан айырмашылығы-қосымша датчиктер, құрылғылар қолданылмайды. Үш жұмыс режимін қолдау: қолмен басқару, бақыланатын басқару, автоматты басқару. |
Жол белгілерін тануға қатаң байланыстыру. Алгоритмдер жолсыз жағдайда жұмыс істемейді, жаһандық позициялау жүйесі жоқ. |
|
Minivan типіндегі автомобиль негізінде, vislab компаниясы — компьютерлік көру жүйелерін әзірлеумен айналысатын итальяндық компания. |
Қолмен басқарылатын автомобильдің болуы — ұшқышсыз көлік құралының қозғалысын түзету үшін, V2V датчиктерінің болуы («Vehicle-vehicle» қауіпсіздік жүйесі), үш компьютер, GPS, панорамалық камералар және лазерлік датчиктер. |
Жүйеде цифрлық карталар бойынша қозғалыс қарастырылмаған. Толық автономды қозғалыс мүмкіндігі жоқ. |
Ұшқышсыз көлік құралдары адамның басқаруға толық немесе ішінара қатысуын болдырмайтын және жасанды интеллект саласындағы жетістіктерге негізделген автоматты басқару жүйесімен жабдықталады. Қауіпсіз автономды көлік құралын құрудағы негізгі проблемалар: жолдан тыс жерлерде, ауа-райының қолайсыздығында және т. б. қозғалыс тетіктерін жасау қажеттілігі.
Алдында аталған жобалардан басқа, ұшқышсыз көлік құралдарының кеңістігінде қозғалыс пен бағдарлауды қамтамасыз ету үшін келесі бағдарламалық және техникалық шешімдерді қолдануға болады. Өзін-өзі басқаратын көлік құралдарын басқаруға қабілетті жүйелердің бірі Cognitive Technologies компаниясы жасаған компьютерлік көрудің пассивті моделі болуы мүмкін. Ұшқышсыз көліктердің бағытын оңтайландырудың бір бағыты жаңа, 5G буынның мобильді желілері болуы мүмкін. Жаңа буын желілерімен жұмыс істей алатын V2X жүйелеріне арналған интерфейсті әзірлеуді, мысалы, Qualcomm жүргізеді. Карталар дәлдігі жоғары болуы мүмкін (сонымен қатар навигация жүйелерімен) іргелі элементі қосымша сенсорам және камераларға қамтамасыз ететін бағдарын пилотсыз автомобиль-қоршаған орта және оның жағдайы.
Кейбір зерттеушілердің пікірінше,автономды көлік құралдарын енгізуді тежейтін факторлар нашар көріну, төтенше ауа-райы жағдайларында ұшқышсыз көлік құралдарының қолданудың мүмкін еместігі (оңтайлы бағдарламалық шешімдердің болмауы салдарынан), кибер-араласудан қорғау тетіктерін әзірлеу қажеттілігі болып табылады, өйткені ұшқышсыз көлік құралдарының қауіпсіз жұмысына қатысты өзекті мәселелердің бірі бағдарламалық қамтамасыз етудің қауіпсіздігі мәселесі болып қала береді. атап айтқанда, автомобильді басқаруды ұйымдастыруға бөгде (заңсыз) қол жетімділікті болдырмау.
Осылайша, бірқатар қорытынды жасауға болады. Ұшқышсыз көлік құралдарының бағдарламалық жасақтамасындағы заманауи әзірлемелер әзірлеушілерге көліктердің қозғалысында, олардың ғарышта бағдарлануында белгілі бір жетістіктерге қол жеткізуге мүмкіндік берді. Сонымен қатар, ауа райы нашар болған жағдайда өзін-өзі басқаратын көлік құралдарының іс-қимылын пысықтауды, жол қозғалысының күрделі элементтерін (реттеушілердің сигналдарын) тану қажеттілігін, жол таңбасы болмаған кезде бағдарлауды, штаттан тыс және авариялық жағдайлар туындаған жағдайда тез әрекет ету қажеттілігін талап етеді.
Әдебиет:
- Автопилот. Беспилотный автомобиль [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.tadviser.ru/index.php
- Русанов А. Д., Некрасов Д. К. Обзор принципов работы и алгоритмов распознавания объектов окружающей среды в беспилотных автомобилях // Новые информационные технологии в автоматизированных системах. — 2016. — № 19. — С. 323–329.
- Юзаева А. Г., Кукарцев В. В. Беспилотные автомобили: опасности и перспективы развития // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. — 2016. — № 12. — С. 120–122
