Лідери європейського космічного сектору та автомобільної індустрії обговорили майбутнє міської мобільності. Головною темою стали питання автоматизованого водіння та забезпечення стабільного позиціювання, навігації й синхронізації (PNT), пише видання Inside GNSS.
На заході, організованому SAE International у Брюсселі наприкінці минулого року, обговорювалися ключові питання та тенденції, що стосуються міської мобільності, серед яких автоматизоване водіння та належне позиціювання, навігація й синхронізація (PNT). Представники європейського космічного сектора та автомобільної індустрії об’єднали свої зусилля, щоб поділитися ідеями та вирішеннями.
Крістіан Шарнхорст, директор з автоматизованого водіння у Robert Bosch, підкреслив критичність ситуації: «У нас надто багато смертей і травм на дорогах, і цього не можна терпіти». Він навів невтішні статистичні дані: щороку внаслідок ДТП гине 1,35 мільйона осіб (приблизно 3 700 щодня), а травм зазнають 50 мільйонів. Шарнхорст висловив впевненість у тому, що автоматизована мобільність здатна створити безпечніші умови на дорогах.
Але, попри цю необхідність, автомобільна індустрія ЄС не демонструє бажаних успіхів у переході до мобільності майбутнього. «Це не секрет»: у Robert Bosch, як і у багатьох наших конкурентів, скорочення кадрів стало звичним явищем. «Ми щодня втрачаємо важливі кадри й можливості, необхідні для реалізації автоматизованого водіння». Якщо така ситуація продовжиться, це створить можливості для конкурентів з інших регіонів, зокрема з Азії, які вже готові зайняти провідні позиції в сфері автоматизованого водіння, електромобілів, штучного інтелекту та програмно визначених транспортних засобів.
Шарнхорст привернув увагу до жорсткої конкуренції: «Багато європейських стартапів вже зникли, а інші відчайдушно намагаються вижити. Сьогодні екосистема автономного водіння в ЄС зазнає історичного фінансового тиску, і не всі готові визнати це у Брюсселі». Після складного періоду, він зауважив, що ознаки покращення ситуації з боку столиці Європи повільно стають очевидними: «Протягом багатьох років у політиків виникло бажання розпалювати недовіру до автомобільної індустрії, хоча, можливо, є підстави не довіряти окремим представникам».
Кейс з шахрайством одного з великих європейських автовиробників, який намагався обманути регуляторів викидів у Сполучених Штатах, став причиною світового скандалу. «Це не може бути достатнім приводом для заборони автомобільної галузі загалом. Я вірю, що послання нарешті починає доходити – без автомобільного сектору в Європі ми дійсно стикаємося з проблемою». Доповіді Draghi і Heitor надають важливі аргументи для нового курсу, який варто взяти на озброєння.
Важливі доповіді
У вересні 2024 року була опублікована доповідь Draghi («Майбутнє європейської конкурентоспроможності — стратегія конкурентоспроможності для Європи»), написана Маріо Драгі, колишнім президентом Європейського центрального банку та прем’єр-міністром Італії. У документі йдеться про план подолання викликів конкурентоспроможності, що стосується економічної життєздатності Європи в умовах глобальної конкуренції, особливо у порівнянні з США та Китаєм.
Також у жовтні 2024 року з’явилася доповідь Heitor, яку очолив колишній міністр науки Португалії Мануель Хейтор. Вона пропонує зміни до Рамкової програми ЄС для досліджень та інновацій (FP10, 2028–2035), критикуючи зосередження фінансування на поступових вдосконаленнях замість радикальних рішень, які можуть змінити парадигму.
Шарнхорст підкреслив: «Нам необхідно інвестувати в дослідження та розробки, які призводять до реальних застосувань, зберігаючи стартапи й залучаючи великі компанії до інвестицій». Підкреслюючи важливість самостійності, він додав: «Ми живемо у світі, що змінюється. Нам потрібно зосередитися на критичних точках, де ми маємо бути незалежними, а не покладатися на зовнішні технології».
Гроші та ринкові питання
Автомобільний сектор відіграє важливу роль для європейської економіки, і його представники роблять все можливе, щоб зберегти конкурентні позиції. Водночас ЄС має амбітні плани з розвитку міської мобільності. Успішна реалізація будь-яких рішень, як сучасних, так і майбутніх, залежить від ключових технологій, зокрема PNT. Проте, на жаль, Європа не виправдала очікувань у цій галузі. Чому ж так відбувається?
Гонсало Мартін де Меркадо, менеджер з питань конкурентоспроможності PNT в Європейському космічному агентстві (ESA) у рамках програми Navigation Innovation and Support Program (NAVISP), пояснив це: «NAVISP зосереджується на підтримці європейських відносин у сфері досліджень і розробок. Але чому космічне агентство займається цим? Чи не повинні ми працювати над космічними системами? Це тому, що ми бачимо, що Європа відстає у всьому, що стосується PNT».
«Ми маємо потужну систему Galileo, яка фінансується за рахунок європейських платників податків. Це технологічне чудо, але виникає проблема на бізнес-стороні: як продати те, що є безкоштовним? Усі мають послуги Galileo у своїх смартфонах, використовують їх і нічого не платять – як же це комерціалізувати?»
Хоча сигнал Galileo дійсно безкоштовний, обладнання для його прийому коштує грошей. «Розглядаючи GNSS-чіпи, потрібні для використання послуг Galileo, ми можемо запропонувати: ‘Давайте виробляти чіпи та їх продавати!’ Це дозволить повернути значні інвестиції», – вважає Мартін де Меркадо.
Ця ідея не нова. EUSPA (Європейське агентство з космічної програми), раніше відоме як GSA, вже давно підтримує європейські процедури розробок, спрямовані на реалізацію сервісів Galileo, у тому числі розробляє нові додатки та чіпсети.
«На жаль, ми бачимо, що перший виробник чіпів для Galileo у світі – це американська компанія, другий – також американська, третій – японська. Натомість перший європейський виробник чіпів PNT знаходиться приблизно на десятій позиції – цим займається швейцарська компанія u-blox», – додав він. «Ми всі погоджуємося з тим, що PNT є основою наших цифрових технологій і суспільства, але жахлива залежність від неєвропейських чіпсетів PNT просто вражає».
Через це важливо підтримувати місцеві дослідження та розробки, які можуть створювати нові продукти та підвищувати конкурентоспроможність у сфері PNT, а також працювати над альтернативними технологіями.
Мартін де Меркадо наголосив, що європейські дослідники справляються з істотними завданнями GNSS, часто успішно, але досить часто їхні проекти зосереджені на розробці рішень для використання техніки високого рівня, які не є практичними для щоденного використання.
«Підходи differ можуть суттєво різнитися між Європою, США та Азією», – зазначив він. У той час як американські підприємства часто фокусуються на споживчому ринку, європейці часто звертаються до сегменту B2B. «Запитайте будь-кого з учасників, чи може він назвати Fortune 500 компанію, яка не орієнтується на споживчий ринок або не співпрацює з такими. Ніхто нічого не зміг сказати».
«В Європі, – підсумував він, – через брак можливостей для масштабування й недостатню орієнтацію на споживчий ринок, ми переважно намагаємося задовольнити потреби професійного сегмента. Ми створюємо чудові, але дорогі технології, і їхній обсяг продажу залишається низьким».
Додатковою перешкодою залишається фрагментація європейського ринку. У США кожна компанія має можливість швидко охопити 350–400 мільйонів споживачів. Якщо ж ви засновуєте бізнес у Франції, ваш потенційний ринок обмежений 60–65 мільйонами осіб. «Ми – Європейський Союз, з єдиним ринком, але будучи французькою компанією, якщо я хочу вести бізнес у Німеччині, мені доведеться створювати компанію там, сплачувати податки, і це ще далеко не всі нюанси, які вам відомі. Все це забирає час і гроші, ставлячи європейські фірми в невигідні умови».
Більше успіхів, більше викликів
Ситуація виглядає серйозно, і не для тих, хто боїться викликів. Учасники зустрічі, зокрема європейці, зосередилися на проблемах. Окрім розгляду оборони та споживчих ринків, включаючи смартфони, Мартін де Меркадо наголосив, що автомобільний сектор є найбільшим споживачем технологій PNT, і наразі Європа забезпечує понад половину всіх світових PNT-рішень для автомобільної галузі. «Це значне досягнення, але у 2022 році були виготовлені 26 мільйонів автомобілів у Китаї, 12 мільйонів – у США, 7 мільйонів – у Японії, тоді як Німеччина змогла виготовити лише 3,5 мільйона, а Іспанія – 3,3 мільйона».
«Отже, у нас є чудова екосистема, що забезпечує половину світових PNT-технологій для автомобільного сектору, але більшість автомобілів виробляється в Китаї. Легко уявити, що постачальні ланцюги можуть рано чи пізно покинути Європу на користь іншої екосистеми. Саме тому ми тут, щоб обговорити це», – зазначив він, запросивши присутніх поділитися своїми думками щодо подальших дій.
Почутий заклик став основою для дискусій, і ми вважаємо, що незабаром будуть сформульовані чіткі та обґрунтовані відповіді на ці складні питання. Однак увага відразу ж перенаправилася на небо, де ключова технологія продовжує свій впевнений розвиток.
Немає мобільності без PNT
Сесіль Депрез, дослідниця майбутнього покоління GNSS у Німецькому космічному центрі (DLR), розповіла присутнім про амбітні плани на майбутні супутники Galileo. «Сьогодні наші супутники зв’язуються з мережею наземних станцій, проте між собою – ні. Обслуговування цих станцій є досить витратним, тому ми плануємо впроваджувати зв’язок між супутниками».
Рафаель Лукас Родрігез, керівник програми NAVISP у ESA, додав: «Цей міжсупутниковий зв’язок є критично важливим для наступного покоління. Ми можемо використовувати радіочастотні зв’язки, або ж стати на шлях оптичних технологій, які набагато прогресивніші. Мережа супутників працює як сітка, і завдяки міжсупутниковим зв’язкам ми можемо зберігати контроль над цими з’єднаннями. Наприклад, вимірювання відстаней між супутниками може стати більш точним, оскільки дані не проходитимуть через атмосферу, що може вносити похибки».
«У найближчій перспективі ми, напевно, використовуватимемо RF-зв’язки», – підсумувала Депрез, – «а вже у третьому поколінні Galileo ми запровадимо оптичні технології, які забезпечуватимуть високі швидкості передачі даних (від 50 до 100 Мбіт/с) і дуже точне вимірювання відстаней між супутниками на рівні міліметрів, а також можливість передачі часової інформації з точністю до піко-секунд».
Одна з головних проблем, що постають перед системами супутникового позиціювання, – це синхронізація годинників. Можливість синхронізації супутникових годинників безпосередньо в космосі означатиме великий прорив. «Ми зможемо суттєво покращити оцінку орбіти та зменшити залежність від наземних станцій», – зазначила Депрез, – «в результаті зменшиться потреба в утриманні безлічі дорогих станцій. В цілому, надійність системи зросте завдяки поліпшенню точності і зменшенню часу конвергенції PPP».
DLR керує рядом проектів, пов’язаних з Galileo, зокрема проектом OpSTAR, що реалізується у тісній співпраці з ESA та іншими партнерами для тестування методів вимірювання відстаней, трансляції даних і синхронізації часу за допомогою оптичного зв’язку між супутниками.
Рух до автоматизації
На землі Арія Етемад з Volkswagen Group представила важливий нинішній проект, що реалізується її компанією. Проект Hi-Drive, співфінансований Європейським Союзом, є наймасштабнішим європейським зусиллям у сфері автоматизованого водіння, спрямованим на надійне автоматизоване управління. «Сучасне автоматизоване водіння переривається на маршруті з A до B, наприклад, через туман, аварії, дорожні роботи тощо», – розповіла Етемад. «Ми стикаємося з проблемами з перекриттям GNSS-сигналів і складними дорожніми ситуаціями».
Hi-Drive покликаний реорганізувати та розширити операції автоматизованого водіння, сприяючи інтероперабельності між країнами та виробниками. У рамках проекту запроваджується концепція “розширювачів” для усунення проблем, що виникають під час автоматизованого управління. «Ці розширювачі можуть включати в себе комунікацію між транспортними засобами з урахуванням кібербезпеки, високу точність позиціонування, штучний інтелект у застосуваннях», – пояснила вона.
Крім того, до інновацій також входить геоприв’язаний хмарний сервіс позиціонування, який може прогнозувати якість GNSS-сигналу в таких складних умовах, як каньйони, тунелі та паркінги. Проект використовує злиття даних з різних датчиків для локалізації, включаючи одночасну локалізацію і картографування (SLAM) для геометричної ідентифікації, безперебійну навігацію для малого руху у тісних просторах, а також розпізнавання об’єктів у міських умовах.
«Ми сформували велику команду, яка працює над чотирма тематичними напрямами, щоб запропонувати 12 технічних рішень і реалізувати 63 тестування та впровадження», – зазначила Етемад. Нещодавно під час демонстрації один із автомобілів з технологією Hi-Drive успішно подолав Реннштайґ, найдовший тунель Німеччини, працюючи в режимі автоматизованого водіння зі швидкістю близько 80 км/год, незважаючи на відсутність GNSS-сигналу.
«На рівні автоматизації L3 водій продовжує нести відповідальність за все, що відбувається, – пояснила вона. – Наразі ми впроваджуємо рівні 3 і 4. Daimler вже запровадила L3 для заторів, а Volkswagen анонсував, що в Гамбурзі запустять роботомобіль (L4)».
Тести з роботаксі, спочатку без пасажирів, відбуваються в Гамбурзі з 2021 року. Volkswagen Group планує управління цим сервісом через свою мобільну дочірню компанію MOIA, використовуючи повністю електричні автомобілі ID.Buzz.
«На рівні L4 ми використовуємо безліч сенсорів у наших машинах для аналізу навколишнього середовища, і це дуже витратно, адже реалізувати такі технології для масового ринку непросто. Нам усім необхідно зменшити їх складність, і ми вважаємо, що одним із рішень стане інтеграція даних іззовні автомобіля, до чого ми прагнемо».
Висновок
Повертаючись до основної теми, варто згадати про ціну людських життів у традиційному водінні. «Понад 90% дорожніх аварій викликані людськими помилками або нерегульованою поведінкою», – підкреслила Етемад. «Проте ми знаємо, що людство вже мільйони кілометрів проїжджає безаварійно, і саме таку надійність ми маємо досягти у наших автоматизованих системах».
Рафаель Лукас Родрігез з ESA впевнений, що це цілком можливо: «Майбутнє міської мобільності – це змішане середовище, де вразливі користувачі, такі як пішоходи та велосипедисти, спільно користуються інфраструктурою з автомобілями та великими транспортними засобами. Я живу в Голландії, і можу підтвердити, що автоматизоване водіння, безумовно, підвищить рівень безпеки».