Беспилотные автомобили: как они устроены и зачем нужны?

Еще 10–15 лет назад машины, управляемые искусственным интеллектом, казались фантастикой. Сегодня их тестируют на дорогах по всему миру — от Калифорнии до Москвы. Кто создал первые беспилотники, как они работают и когда заменят обычные автомобили? Разбираемся в деталях.

Что такое беспилотный автомобиль?

Беспилотный автомобиль — это транспортное средство, способное передвигаться без участия человека. Оно управляется компьютером, который обрабатывает данные с датчиков, камер и радаров.

Однако пока большинство таких систем не могут полностью заменить водителя. В сложных ситуациях (например, при плохой погоде) автопилот может запросить помощь человека.

Уровни автономности: от помощи водителю до полной самостоятельности

Радиоуправляемый автомобиль American Wonder американского инженера Фрэнсиса Худины (Фото: PreWarCar)

Международная организация SAE International выделяет 6 уровней автономности беспилотных автомобилей:

• Уровень 0 – водитель полностью контролирует машину.
• Уровень 1 – система помогает с ускорением или торможением (например, адаптивный круиз-контроль).
• Уровень 2 – автомобиль сам управляет газом и тормозом, но водитель должен следить за дорогой (например, Tesla Autopilot).
• Уровень 3 – машина едет сама, но может попросить человека взять управление (например, Honda Legend с системой Traffic Jam Pilot).
• Уровень 4 – автомобиль справляется почти со всеми ситуациями, но работает только в определенных зонах (например, беспилотные такси Waymo).
• Уровень 5 – полная автономность: машина едет без водителя в любых условиях. Пока таких автомобилей не существует.

Как появились беспилотные автомобили?

Идея машин без водителя не нова:

• 1920-е – Американский инженер Фрэнсис Худила создал American Wonder — автомобиль, управляемый по радио.
• 1950-е – General Motors тестировала машины, которые следовали за проводами в дорожном покрытии.
• 1980-е – Немецкий профессор Эрнст Дикманс разработал VaMoRs — автономный автомобиль с камерами и сенсорами.
• 2000-е – Google (ныне Waymo) начал массовые испытания беспилотников с лидарами и ИИ.

Как устроен беспилотный автомобиль?

Беспилотный автомобиль точно определяет свое местоположение, используя данные с сенсоров и специальных карт. На таких картах уже есть информация: где находится разметка, светофоры, дорожные знаки и многое другое (Фото: Scharfsinn / Shutterstock / FOTODOM)

Чтобы «видеть» дорогу и принимать решения, беспилотники используют:

• Лидар – лазерный сканер, создающий 3D-карту местности.
• Радары – определяют расстояние до объектов и их скорость.
• Камеры – распознают знаки, разметку и пешеходов.
• Ультразвуковые датчики – помогают при парковке.
• GPS и инерциальные датчики – определяют местоположение.
• Бортовой компьютер – анализирует данные и принимает решения.

Как работает автопилот?

1. Локализация – машина определяет свое положение на карте.
2. Восприятие – датчики сканируют окружение.
3. Предсказание – ИИ прогнозирует поведение других участников движения.
4. Планирование – система выбирает оптимальный маршрут и действия.

Плюсы и минусы беспилотников

Преимущества:

• Повышение безопасности (исключение человеческого фактора).
• Экономия топлива и снижение пробок.
• Доступность для людей с ограниченными возможностями.

Недостатки:

• Высокая стоимость технологий.
• Зависимость от погодных условий.
• Правовые ограничения в большинстве стран.

Беспилотники в России и мире

Российские разработки:

• Яндекс – тестирует беспилотные такси в Москве и Иннополисе.
• Сбер (FLIP) – электромобиль с автопилотом.
• КАМАЗ – разрабатывает беспилотные грузовики и автобусы.
• StarLine – адаптирует автономные системы к российским зимам.

Мировые лидеры:

• Tesla – Autopilot и Full Self-Driving (уровень 2-3).
• Waymo (Google) – беспилотные такси в США.
• Cruise (GM) – роботакси в Сан-Франциско.
• Baidu Apollo – китайские автономные автомобили.

Будущее беспилотных автомобилей

Эксперты прогнозируют, что к 2030 году уровень 4 автономности станет массовым. Полностью беспилотные машины (уровень 5) появятся позже — когда ИИ научится справляться с любыми дорожными ситуациями.

Пока технология развивается, но уже ясно: беспилотники изменят транспорт, города и даже образ жизни людей. Осталось дождаться, когда они станут по-настоящему доступными.Еще 10–15 лет назад машины, управляемые искусственным интеллектом, казались фантастикой. Сегодня их тестируют на дорогах по всему миру — от Калифорнии до Москвы. Кто создал первые беспилотники, как они работают и когда заменят обычные автомобили? Разбираемся в деталях.