Perspektywy roz­woju auto­no­micz­nych cię­ża­ró­wek woj­sko­wych

Amerykanie są dziś najbardziej zaawansowani we wprowadzaniu zautomatyzowanych i autonomicznych pojazdów szeroko pojętego wsparcia logistycznego.

Amerykanie są dziś naj­bar­dziej zaawan­so­wani we wpro­wa­dza­niu zauto­ma­ty­zo­wa­nych i auto­no­micz­nych pojaz­dów sze­roko poję­tego wspar­cia logi­stycz­nego.

W naj­bliż­szych latach będzie można wyróż­nić kilka zasad­ni­czych ten­den­cji roz­wo­jo­wych bez­po­śred­nio wpły­wa­ją­cych i deter­mi­nu­ją­cych, jak w sfe­rze budowy oraz kom­ple­ta­cji będzie pre­zen­to­wała się nowo­cze­sna i jed­no­cze­śnie inno­wa­cyjna woj­skowa cię­ża­rówka przy­szło­ści, nale­żąca do klasy tona­żo­wej śred­niej bądź cięż­kiej.

Za jedną z takich ten­den­cji należy uznać dal­szy roz­wój roz­wią­zań zauto­ma­ty­zo­wa­nego i auto­no­micz­nego pro­wa­dze­nia, czyli takich roz­wią­zań tech­nicz­nych, w któ­rych – – w zależ­no­ści od stop­nia ich zaawan­so­wa­nia – kie­rowca może zostać czę­ściowo bądź nawet cał­ko­wi­cie zastą­piony przez układy zarzą­dzane elek­tro­nicz­nie. Te pozwa­lają na bar­dzo pre­cy­zyjne pro­wa­dze­nie, zapew­nia­jąc: dokład­ność, powta­rzal­ność i eli­mi­na­cję ludz­kich błę­dów, zre­du­ko­wa­nie testów fizycz­nych sprzętu, wyko­ny­wa­nie bar­dziej zło­żo­nych sce­na­riu­szy poru­sza­nia się (np. jazda w kolum­nie).

Na obec­nym eta­pie swo­jego roz­woju sys­temy te nadają się jed­nak do wyko­rzy­sta­nia głów­nie na auto­stra­dach i – w ogra­ni­czo­nym zakre­sie – na wybra­nych tra­sach szyb­kiego ruchu, co naj­mniej dwu­pa­smo­wych oraz doce­lowo wypo­sa­żo­nych w odpo­wied­nie sys­temy komu­ni­ka­cji. Omawiając to zagad­nie­nie trzeba też zwró­cić uwagę na wzrost zna­cze­nia łącz­no­ści w trans­por­cie przy­szło­ści. Wykorzystanie sieci cyfro­wych w ruchu dro­go­wym wcho­dzi w fazę inten­syw­nego roz­woju. Łączność ozna­cza nie tylko sko­mu­ni­ko­wa­nie wszyst­kich sys­te­mów wspo­ma­ga­nia, bez­pie­czeń­stwa i tele­ma­tyki z nowymi ukła­dami czuj­ni­ków, ale obej­muje także two­rze­nie inte­li­gent­nych sieci mię­dzy pojaz­dami oraz mię­dzy pojaz­dami a ele­men­tami infra­struk­tury trans­portu. Jeśli cię­ża­rówka odpo­wied­nio wcze­śnie otrzy­muje infor­ma­cję o wypadku na jej tra­sie prze­jazdu, może z wyprze­dze­niem pod­jąć nale­żyte dzia­ła­nia i w try­bie auto­no­micz­nym dosto­so­wać się do natę­że­nia ruchu.

Płynniejsza jazda skut­kuje obni­że­niem zuży­cia paliwa i emi­sji spa­lin. Równocześnie czas przy­by­cia staje się bar­dziej prze­wi­dy­walny, a zrów­no­wa­żony styl jazdy spra­wia, że pod­sta­wowe pod­ze­społy auta są mniej nara­żone na zuży­cie. Przy tym nie myśli się o rezy­gna­cji z kie­row­ców, gdyż sys­tem auto­no­micz­nego pro­wa­dze­nia nie należy do tech­no­lo­gii bez­oso­bo­wych. I kwe­stia wcale nie doty­czy, w przy­padku trans­portu cywil­nego, moż­li­wych opo­rów ze strony tej istot­nej grupy spo­łecz­nej, w Europie liczą­cej setki tysięcy osób, a wraz z rodzi­nami nawet kilka milio­nów, ale uświa­do­mie­nia, że sys­tem ma efek­tyw­nie wspo­ma­gać, a nie zastę­po­wać czło­wieka w jesz­cze lep­szym wyko­ny­wa­niu przez niego zadań. Kierowca nadal będzie zatem potrzebny. W try­bie jazdy zauto­ma­ty­zo­wa­nej utrzy­muje przez cały czas kon­trolę nad pojaz­dem – może prze­jąć kie­ro­wa­nie w wyma­ga­ją­cych sytu­acjach. Wspomaganie ozna­cza tu pomoc, a nie sub­sty­tu­cyj­ność, gdyż auto­no­miczny sys­tem, wspie­ra­jąc kie­rowcę, ogra­ni­cza jego zmę­cze­nie jed­no­stajną jazdą auto­stra­dową oraz rusza­niem i hamo­wa­niem w korku. Przeprowadzone przez oddział badań Daimlera testy kon­dy­cyjne kie­row­ców korzy­sta­ją­cych z funk­cji jazdy auto­no­micz­nej wska­zują, że mniej się oni męczą, dłu­żej pozo­stają wypo­częci i mogą poświę­cać czas na inne zada­nia. Ich współ­czyn­nik uwagi kształ­tuje się na pozio­mie o ok. 25% wyż­szym niż przy cał­ko­wi­cie samo­dziel­nym pro­wa­dze­niu. Tym bar­dziej, iż ok. ²/₃ wszyst­kich wypad­ków w ruchu dro­go­wym przy­pada na koli­zje pole­ga­jące na ude­rze­niu w tył poprze­dza­ją­cego pojazdu lub przy­pad­kowe zje­cha­nie z pasa ruchu. Ich przy­czy­nami czę­sto są: zmę­cze­nie, roz­pro­sze­nie uwagi lub błędy kie­row­ców. W takich przy­pad­kach sys­tem oka­zuje się lep­szy od jakie­go­kol­wiek pro­wa­dzą­cego, bo zacho­wuje pełną goto­wość do inter­wen­cji przez cały czas.

Niezaprzeczalnie więc cię­ża­rówka przy­szło­ści będzie bar­dziej wszech­stronna. W miarę roz­woju poten­cjału komu­ni­ka­cyj­nego, moż­liwe sta­nie się mody­fi­ko­wa­nie jej kon­fi­gu­ra­cji pod kątem kon­kret­nych zadań trans­por­to­wych, co z kolei dopro­wa­dzi do wzro­stu efek­tyw­no­ści użyt­ko­wa­nia. W dodatku nowa gene­ra­cja taboru będzie bar­dziej sper­so­na­li­zo­wana, udo­stęp­nia­jąc cho­ciażby funk­cję mody­fi­ka­cji nie­któ­rych cech, zależ­nie od potrzeb użyt­kow­nika i stylu jazdy oraz poje­dyn­czych zadań trans­por­to­wych. Jednym z zasad­ni­czych warun­ków wyko­rzy­sta­nia zalet zdal­nej komu­ni­ka­cji jest zgro­ma­dze­nie jak naj­więk­szej ilo­ści danych. Współczesne cię­ża­rówki powta­rzają tym samym trend, jaki przed kilku laty został zapo­cząt­ko­wany w branży smart­fo­nów. Pojawiło się nawet wyra­że­nie „ewo­lu­cja smart­fona na kołach”. W naj­bliż­szej przy­szło­ści cię­ża­rówki zyskają moż­li­wość komu­ni­ko­wa­nia się z innymi użyt­kow­ni­kami, przy­kła­dowo żoł­nie­rzami korzy­sta­ją­cymi z modu­łów zdal­nej łącz­no­ści, w celu zapew­nie­nia bez­po­śred­niej komu­ni­ka­cji i peł­nego prze­glądu sytu­acji tak­tycz­nej. Dzięki bez­prze­wo­do­wej komu­ni­ka­cji będą w sta­nie auto­no­micz­nie moni­to­ro­wać swoje oto­cze­nie. Niemniej, mimo że wiele roz­wią­zań potrzeb­nych do budowy jest dostęp­nych już dziś, upły­nie jesz­cze tro­chę czasu, zanim ten futu­ry­styczny sce­na­riusz się urze­czy­wistni. Największe wyzwa­nie sta­nowi opra­co­wa­nie ogrom­nej ilo­ści danych pozy­ski­wa­nych z pojaz­dów. Realizacja nowej wizji wymaga rów­nież dal­szych inwe­sty­cji w glo­balną infra­struk­turę, m.in. sieci komór­ko­wej 5G.

W zakre­sie auto­ma­ty­za­cji ruchu pojaz­dów, zmie­rza­ją­cej do ich peł­nej auto­no­mi­za­cji, siły zbrojne stoją przed wyzwa­niami podob­nymi do tych, z któ­rymi muszą się zmie­rzyć cywilni prze­woź­nicy. W pierw­szym rzę­dzie kwe­stia doty­czy tzw. zdol­no­ści do peł­nego postrze­ga­nia świata i do odpo­wied­niego prze­twa­rza­nia danych. Zautomatyzowane sys­temy muszą być bowiem tak zapro­gra­mo­wane, aby być w sta­nie prze­wi­dzieć różne sytu­acje, jakich czło­wiek – stop­niowo naby­wa­jąc umie­jęt­no­ści i doświad­cze­nie – uczy się przez całe życie. Oczywiście, można przy­go­to­wać pro­gramy samo­uczące się, lecz pod­sta­wowe wyzwa­nie wiąże się z tym, kto weź­mie odpo­wie­dzial­ność za decy­zje pod­jęte samo­ist­nie przez sys­tem na bazie błęd­nie przez niego zin­ter­pre­to­wa­nych fak­tów, posu­nięć i wyda­rzeń czy w ogóle zadzia­ła­nia na pod­sta­wie błęd­nie przy­ję­tych prze­sła­nek. W rezul­ta­cie może dojść do zaist­nie­nia tzw. sytu­acji naroż­nych czy kra­wę­dzio­wych – kry­tycz­nych, jakim robot może po pro­stu nie podo­łać – nie będzie sobie umiał z nimi pora­dzić w cza­sie rze­czy­wi­stym (nie będzie ich umiał obsłu­żyć), co może spo­wo­do­wać nawet awa­rię całego sys­temu. Tymczasem ludzie zazwy­czaj umieją spro­stać takim wyzwa­niom.

W tym kon­tek­ście kolej­nym klu­czo­wym spraw­dzia­nem, przed któ­rym w zakre­sie auto­ma­ty­za­cji i auto­no­mi­za­cji poru­sza­nia się stoi woj­sko, jest testo­wa­nie pojaz­dów i spo­wo­do­wa­nie, by umiały się sku­tecz­nie dopa­so­wać do zmien­nych warun­ków dro­go­wych. Zagadnienie odnosi się m.in. do poru­sza­nia się po nawierzchni piasz­czy­stej, kamie­ni­stej, błot­ni­stej, poko­ny­wa­nia bro­dów i ewen­tu­al­nie głęb­szych prze­szkód wod­nych czy jezdni sko­le­ino­wa­nych, z licz­nymi dziu­rami lub oblo­dzo­nych albo mocno zaśnie­żo­nych, z powsta­ją­cymi zaspami. Okazuje się mia­no­wi­cie, że nie zawsze sam sys­tem może w pełni wykryć te wyzwa­nia, gdyż roboty pole­gają na algo­ryt­mach wcze­śniej przy­go­to­wa­nych przez pro­gra­mi­stów, a zatem opra­co­wa­nych przez ludzi. Jeśli w takim razie napo­tkają sytu­ację nie­ob­jętą takim algo­ryt­mem, mogą nie wie­dzieć, co zro­bić. Jako przy­kład poda­wana bywa tu sytu­acja, kiedy samo­chód auto­no­miczny może się pogu­bić, nie wie­dząc jak zare­ago­wać na zda­rze­nie, gdy osoba na wózku inwa­lidz­kim pró­buje prze­go­nić drób z jezdni…

Obecnie nad tech­niką bez­za­ło­go­wego – zauto­ma­ty­zo­wa­nego i w pełni auto­no­micz­nego – pro­wa­dze­nia w sek­to­rze cywil­nym prace pro­wa­dzą w zasa­dzie wszy­scy liczący się świa­towi wytwórcy pojaz­dów użyt­ko­wych. Co jed­nak zna­mienne, w tym przy­padku pod­mioty euro­pej­skie, cho­ciaż dys­po­nują sto­sow­nymi roz­wią­za­niami na rynku komer­cyj­nym i to na bar­dzo wyso­kim pozio­mie, jak Daimler-Mercedes, przy­naj­mniej ofi­cjal­nie nie prze­nio­sły ich (jesz­cze?) do aut woj­sko­wych. W tej kwe­stii cał­ko­wi­cie ina­czej pre­zen­tuje się sytu­acja w Rosji, Chinach i Stanach Zjednoczonych.
W Rosji już latem 2015 r. tam­tej­szy czo­łowy wytwórca cię­ża­ró­wek Kamaz, wraz z VIST Group i Cognitive Technologies, roz­po­czął testy pojazdu Awtorobot wypo­sa­żo­nego w sys­tem zauto­ma­ty­zo­wa­nego pro­wa­dze­nia (w okre­ślo­nym zakre­sie auto­no­micz­nego).

Montaż wypo­sa­że­nia w pierw­szym egzem­pla­rzu z modu­łem zauto­ma­ty­zo­wa­nego pro­wa­dze­nia zakoń­czył się w maju 2015 r. w cen­trum badań i roz­woju firmy. Komponenty takie jak radar, lidary, kamery tele­wi­zyjne, sys­temy komu­ni­ka­cyjne i kom­pu­tery pokła­dowe nie­zbędne do spraw­dze­nia try­bów auto­ma­tycz­nego pro­wa­dze­nia zostały zain­sta­lo­wane w wiel­ko­se­ryj­nym modelu 5350 6×6, będą­cym zmi­li­ta­ry­zo­waną, 3‑osiową cię­ża­rówką wyso­kiej ładow­no­ści i mobil­no­ści tak­tycz­nej. Mobilny panel zdal­nej kon­troli otrzy­mał m.in. dżoj­stik, słu­żący do zdal­nego ste­ro­wa­nia autem. Na uli­cach mia­sta Nabiereżnyje Czołny, w któ­rym mie­ści się cen­trala Kamaza, panel prze­szedł wstępne testy dro­gowe, potwier­dza­jące pra­wi­dło­wość mon­tażu i moż­li­wo­ści wszyst­kich sys­te­mów. Podczas pierw­szych prób dro­go­wych wyko­rzy­stano dwa pojazdy – jeden z sys­te­mem zauto­ma­ty­zo­wa­nego pro­wa­dze­nia i jego kla­syczny odpo­wied­nik. Ten drugi posłu­żył do spraw­dze­nia i prze­te­sto­wa­nia nie­któ­rych try­bów pro­wa­dze­nia, m.in. jazdy w kolum­nie – zin­te­gro­wa­nym kon­woju (pla­to­oning).

Specjaliści z VIST Group i Cognitive Technologies, a więc pod­mio­tów odpo­wie­dzial­nych za opra­co­wa­nie wypo­sa­że­nia do zauto­ma­ty­zo­wa­nego pro­wa­dze­nia, zaczęli od regu­lo­wa­nia – dostra­ja­nia i nauki pojazdu róż­nych try­bów kie­ro­wa­nia. Zaplanowano do spraw­dze­nia około dzie­się­ciu try­bów jazdy oraz prze­wi­dziano próbę auto­no­micz­nej jazdy w opar­ciu o infor­ma­cje otrzy­my­wane z kamer tele­wi­zyj­nych i sygna­łów z sys­te­mów nawi­ga­cji sate­li­tar­nej GPS/GLONASS, bez udziału rada­rów i lida­rów. Testy miały wska­zać, co cię­ża­rówka „widzi” i czy odle­głość jest mie­rzona popraw­nie. System roz­po­zna­nia, roz­róż­nia­jący obiekty „dostrze­gane” dzięki ana­li­zie sygnału wizyj­nego, był stale spraw­dzany w celu wyszu­ki­wa­nia i usu­wa­nia uste­rek, aby uzy­skać 100% iden­ty­fi­ka­cji. Podczas testów w kabi­nie cię­ża­rówki sie­dział kie­rowca, aby zapew­nić pełne bez­pie­czeń­stwo.

Prace w ramach pro­jektu Awtorobot są pro­wa­dzone w trzech kie­run­kach: SmartPilot, AirPilot i RoboPilot. Pierwszy polega na przy­go­to­wa­niu „inte­li­gent­nej” pomocy dla auta, wspie­ra­ją­cej kie­rowcę, przy­kła­dowo poprzez akty­wo­wa­nie hamul­ców w przy­padku zagro­że­nia zde­rze­niem czy jazdę na załą­czo­nym tem­po­ma­cie. Drugim kie­run­kiem jest AirPilot, ozna­cza­jący opra­co­wa­nie pojazdu ze zdalną kon­trolą. A trzeci kie­ru­nek – RoboPilot – pozwala samo­cho­dowi na jazdę bez kie­rowcy albo w try­bie auto­pi­lota, kiedy czło­wiek na jakiś czas może zaprze­stać pro­wa­dze­nia. Zdaniem przed­sta­wi­cieli Kamaza cię­ża­rówki z sys­te­mem zautomatyzowanego/autonomicznego pro­wa­dze-nia w latach 2025 – 2027 mogłyby poja­wić się na dro­gach, choć wymaga to naj­pierw wpro­wa­dze­nia zmian w pra­wo­daw­stwie Federacji Rosyjskiej.

Również w Chińskiej Republice Ludowej opra­co­wano pro­to­typ zestawu urzą­dzeń, dzięki insta­la­cji któ­rych, nie­mal każdy zało­gowy pojazd woj­skowy można prze­kształ­cić w bez­za­ło­gowy.
Zgodnie z infor­ma­cją prze­ka­zaną w lipcu 2017 r. przez lokalne media, pierw­szy pro­to­typ nowego sys­temu auto­no­micz­nego pro­wa­dze­nia do pojaz­dów lądo­wych, zamon­to­wa­nego w cię­ża­rówce Shaanxi SX2306 8×8 klasy wyso­kiej ładow­no­ści i mobil­no­ści tak­tycz­nej, prze­szedł serię testów dro­go­wych.

Zainstalowany w samo­cho­dzie sys­tem prze­zna­czono do kon­tro­lo­wa­nia i nad­zoru nad auto­no­miczną nawi­ga­cją bez­za­ło­go­wych pojaz­dów woj­sko­wych. Autonomiczny pojazd, z zamon­to­wa­nymi kame­rami i innymi czuj­ni­kami, ma moż­li­wość samo­dziel­nego wyko­ny­wa­nia pod­sta­wo­wych manew­rów, takich jak: zawra­ca­nie, skrę­ca­nie, pełny obrót, poru­sza­nie się zyg­za­kiem itd., oraz zatrzy­my­wa­nia się przed róż­nymi prze­szko­dami i poru­sza­nia się w kolum­nie. Samochód może też roz­po­zna­wać poja­wie­nie się ludzi przed maską i wyko­ny­wać nagłe zwroty.

  • Jarosław Brach

To jest skrócona wersja artykułu.

CZYTAJ E-WYDANIE KUP WYDANIE PAPIEROWE