Autonoom rijden op intelligente wegen aan de rand van Europa

Een door ESA gesteunde inspanning heeft een intelligente weg in Fins Lapland op de proef gesteld en de geschiktheid beoordeeld voor het testen van autonome voertuigen in enkele van Europa’s meest uitdagende rijomstandigheden.

“Als autonome voertuigen hier goed kunnen rijden, kunnen ze bijna overal rijden”, zegt Sarang Thombre van het Finse Geospatial Research Institute, dat het Arctic-PNT-project leidt.

“Ons project was erop gericht om er met name voor te zorgen dat de precieze positionering vereist door autonome systemen hier beschikbaar was, om deze testlocatie inderdaad een plek te geven die autofabrikanten zonder bestuurder zouden moeten gebruiken om te testen. We hebben gedurende twee opeenvolgende seizoenen experimenten uitgevoerd met een robotauto. laten zien dat de noodzakelijke nauwkeurige positionering, tot op 20 cm, inderdaad toegankelijk is. “

Bekend als SnowboxDit 10 km lange stuk met bos omzoomde rijbaan op de Finse E8-snelweg is speciaal uitgerust voor autonome rijexamens. Met camera’s, ‘laserradar’-lidar, ultrabreedbandantennes en reflecterende panelen, wordt de weg zelf ondersteund door stroom- en glasvezellijnen en ingebed met druksensoren om de toestand van het wegdek en de snelheid en het type voertuigen dat erover rijdt te registreren.

Snowbox is ook verbonden met het FinnRef-netwerk van referentiestations voor satellietnavigatie om correcties te leveren voor nauwkeurige navigatie-positionering. Door continu positioneringsmetingen op vaste locaties uit te voeren, dienen deze referentiestations als standaard, waardoor meetfouten kunnen worden geïdentificeerd om de positioneringsnauwkeurigheid op lokale basis te vergroten.

“De Noordpool is in het algemeen een moeilijke omgeving voor autonoom rijden”, voegt Dr. Thombre toe.

“Signaalverstoring als gevolg van de ionosfeer, de elektrisch geladen laag van de atmosfeer, verslechtert de prestaties van satellietnavigatie. Dit effect is meer uitgesproken in het noordpoolgebied. En ook systemen voor navigatievergroting staan ​​voor uitdagingen.

“Omdat hun signalen worden uitgezonden door geostationaire satellieten, zijn ze hier alleen zichtbaar op een hoogte van maximaal 10 graden boven de horizon. En de mobiele dekking – handig voor het leveren van correctiegegevens van referentienetwerken – is ook inconsistent.

“Bovendien maken de mogelijkheid van mist en mist, sneeuwstormen en regen het moeilijk voor camera’s en lidar, terwijl ijs en sneeuw op de weg wielsnelheidssensoren doen slippen. En temperaturen die tot onder -30 ° C kunnen dalen, kunnen de prestaties van elektronica. “

De tests van het Arctic-PNT-team waren gebaseerd op een robotauto vol met sensoren en opnameapparatuur. Het voertuig, genaamd Martti, werd geleverd door het Finse VTT Technical Research Centre.

“Hoewel Martti in staat is om autonoom te rijden, hebben we hem handmatig gereden”, legt Dr. Thombre uit. “We gebruikten het om alle gegevens vast te leggen die we nodig hadden. We begonnen uitsluitend met behulp van satellietnavigatie, waaronder Europa’s Galileo en EGNOS, en voegden steeds meer augmentatiegegevens toe, waaronder sensoren in de auto, en correcties van de FinnRef-stations om te bereiken de allerbelangrijkste nauwkeurige positioneringsdrempel van 20 cm.

“Om toegang te krijgen tot de FinnRef-correcties van de autosystemen hebben we verschillende mobiele simkaarten getest. Als aanvulling op de uitdaging staken we een internationale grens over, omdat een deel van de snelweg E8 ook aan de Noorse kant is geïnstrumenteerd: Borealis. “

De Snowbox-infrastructuur is aangelegd langs de E8 omdat het, hoewel het een afgelegen weg is, ook economisch belangrijk is, met vrachtwagens die vanuit de Arctische visserij naar het zuiden rijden.

De Arctic-PNT-testcampagnes, vanaf 2018, leverden een positieve gezondheidsverklaring op voor de Snowbox, die beschikbaar is voor experimentcampagnes. De campagnes werden ondersteund door ESA’s strategische initiatieven voor het Noordpoolgebied.

ESA’s Navigation Innovation and Support Program (NAVISP) – het ontwikkelen van nieuwe toekomstige positionering-, navigatie- en timing-technologieën en -diensten – biedt nu de mogelijkheid voor de industrie en nationale instellingen om soortgelijke initiatieven te ondernemen.

NAVISP Element 2 is gericht op het Europese concurrentievermogen op het gebied van positionering, navigatie en timing, terwijl Element 3 ondersteunt de lidstaten bij hun nationale navigatieactiviteiten.