Читайте РБК без баннеров

Подписка отключает баннерную рекламу на сайтах РБК и обеспечивает его корректную работу

Всего 99₽ в месяц для 3-х устройств

Продлевается автоматически каждый месяц, но вы всегда сможете отписаться

Как ездят беспилотники и так ли они надежны, как говорят

Фото:Михаил Почуев / ТАСС
Фото: Михаил Почуев / ТАСС
Отвечаем на самые популярные вопросы о том, как передвигаются автомобили без водителей, как они справляются с непогодой и нужен ли им на самом деле интернет

1. Как работает автономный автомобиль?

Автономные автомобили могут передвигаться самостоятельно благодаря специальному программному обеспечению и сенсорам. Работа различных узлов автомобиля — поворачивание руля, смена передач, управление газом и тормозом — всем управляет софт. Сенсоры же собирают информацию об окружающем мире, на основе которой и строятся действия автомобиля. Сенсоры, которые используют большинство производителей, — камеры, лидары и радары. Радар обнаруживает объект и определяет его скорость на расстоянии до 300 м. Лидар сканирует пространство с помощью лазерных лучей, которые отражаются от объектов и создают трехмерную картину окружающей среды. Камера помогает подробно рассмотреть объекты, определить их тип и «увидеть» дорожный знак или сигнал светофора.

Глоссарий РБК — что находится внутри беспилотных автомобилей Фото:EPA / ТАСС

Перемещение автомобиля из точки А в точку Б можно разделить на несколько подзадач.

  • Локализация состоит в определении местоположения автомобиля. Здесь нужна сантиметровая точность, которую не дают глобальные системы позиционирования. Поэтому производители чаще используют данные с сенсоров, которые сопоставляются с высокоточными картами, уже заложенными в систему.
  • Распознавание — следующий этап — состоит в идентификации объектов вокруг. Автомобиль должен увидеть и классифицировать всех участников движения, их размер, скорость и направление движения. После этого наступает этап предсказания: алгоритмы прогнозируют дальнейшее поведение других участников движения: например, куда дальше поедет этот автомобиль.
  • Этап планирования: алгоритмы планируют то, как будет действовать автомобиль с учетом того, что он увидел и спрогнозировал. Весь этот процесс происходит в реальном времени и не прекращается во время движения или остановки.

2. Автономным можно сделать любой автомобиль?

Компании, занимающиеся разработкой автономных автомобилей, зачастую выбирают модели с технологией Drive-by-Wire — цифрового управления акселератором, тормозами и рулем по CAN-шине (Controller Area Network — система, к которой подсоединены исполнительные устройства и датчики). В остальном ограничений по внедрению системы беспилотного управления нет: ее можно установить даже на автомобиль с ручной КПП, просто потребуется больше доработок.

3. Автономная машина намного дороже в производстве, чем обычный автомобиль. Разве компаниям выгодно налаживать массовый выпуск автономного транспорта?

Автономный автомобиль по своему функционалу схож с обычным автомобилем вместе с водителем, и оплату работы водителя стоит учитывать при таком сравнении. Уже на данном этапе стоимость обвеса некоторых автономных автомобилей (ПО+сенсоры) сопоставима с зарплатой двух водителей такси на протяжении трех лет.

Водитель не нужен: шесть уровней автономности машин Фото:Mercedes-Benz

Кроме того, с развитием индустрии стоимость автономного автомобиля снижается, а технологии при этом становятся все более продвинутыми. Например, за три года с начала разработок прототип автомобиля «Яндекса» подешевел практически в два раза — с 9,5 млн до почти 5 млн руб. — и одновременно с этим получил много технических усовершенствований. Это похоже на то, как развивался рынок смартфонов: первые мобильные телефоны в начале 1990-х отличались очень скромным функционалом и высокой ценой. Сегодня смартфоны перестали быть предметом роскоши и умеют уже гораздо больше, чем просто совершать звонки.

Значительная часть затрат разработчиков автономных автомобилей пока связана с покупкой лидаров. Еще несколько лет назад единственным крупным производителем лидаров была компания Velodyne. Но если раньше лидары были нишевым продуктом, то с развитием технологий автономного вождения спрос на них начал расти, а цена — снижаться. Сегодня эти сенсоры используют Waymo (Google), «Яндекс», Baidu, Uber, General Motors, Argo AI (Ford), Aurora (Amazon), Mercedes Benz, Bosh, Zoox, Lyft, Aptiv, Pony.ai и многие другие. Некоторые разработчики автономных автомобилей приобрели стартапы, занимающиеся производством лидаров. Две компании — «Яндекс» и Waymo — создают лидары сами. Лидары «Яндекса» пока существуют в виде прототипов, но уже на этапе штучного производства они дешевле рыночных аналогов на 50%. А массовое производство позволит снизить стоимость еще на 50%.

4. Нужна ли специальная инфраструктура для работы автономного автомобиля?

Большинство производителей создают автономные автомобили, способные ездить в тех же условиях, что и обычная машина с человеком за рулем. Например, для того чтобы беспилотник передвигался по дорогам общего пользования, ему не нужны умные светофоры с радиосигналом, передающие данные транспортным средствам. Автомобили способны сами идентифицировать сигнал светофора при помощи камер. Конечно, совершенствование дорожной инфраструктуры даст новые возможности, но это не является обязательным условием для массового вывода автономных автомобилей на дороги.

Зрение на единицу: как «видят» беспилотные автомобили

5. Нужен ли для работы автономного автомобиля интернет? Что будет, если соединение прервется?

Чаще всего производители беспилотных автомобилей не завязывают работу технологии на наличие постоянного интернет-соединения. Даже надежный и быстрый интернет не дает гарантии, что не случится потери связи — а это абсолютно недопустимо во время движения автомобиля. В автономных машинах подавляющего большинства компаний все вычисления осуществляются прямо на борту.

6. Требуется ли для автономного автомобиля GPS? Что произойдет, если оборвется сигнал от спутника?

Глобальные системы позиционирования дают очень неточные данные. Их погрешность может составлять несколько метров или даже десятков метров. Особенно это касается городской среды: здесь на сигнал от спутника сильно влияют погодные условия, застройка, деревья. При этом именно в городе в условиях интенсивного трафика важно точно понимать, где сейчас находится автомобиль. Беспилотники чаще всего принимают сигнал этих систем, но не используют его как основной источник информации о местоположении. Для определения точных координат автомобиля активно используются данные с сенсоров, которые сопоставляются с уже загруженными в машину высокоточными картами.

7. Как автономный автомобиль поймет, куда ехать, если на дороге не будет разметки?

Беспилотники большинства производителей для ориентации в пространстве используют высокоточные 3D-карты. Они уже загружены в автомобиль и содержат информацию о дорожной разметке, светофорах и знаках. Данные, которые поступают с сенсоров, сопоставляются с этими картами, поэтому автомобиль точно понимает, где он находится и как в этом месте организовано движение. В реальности разметка может стереться или оказаться под снегом — это не помешает автомобилю ориентироваться в пространстве.

После прочтения этого материала вам будет проще смотреть наше видео про беспилотные автомобили.

Почему мы до сих пор не пересели на автономный транспорт, как работают «умные» машины, насколько безопасен автопилот и каково это — проехаться на беспилотнике по московским дорогам, рассказываем на нашем YouTube-канале «Индустрия 4.0».