NHỮNG ĐÓNG GÓP QUAN TRỌNG CỦA KỸ THUẬT ĐỊA KHÔNG GIAN TRONG SỰ PHÁT TRIỂN CỦA PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG KHÔNG NGƯỜI LÁI

Wim van Wegan

Nhóm Kỹ thuật Công nghệ Công ty TNHH ANTHI Việt Nam dịch và biên soạn.

Kể từ khi Karl Benz đăng ký sáng chế động cơ đốt trong đầu tiên vào năm 1879, từ thời điểm đó đến nay, ngành công nghiệp xe hơi liên tục thay đổi và cải tiến, nhưng liệu có thực sự thay đổi không? Rõ ràng những nguyên lý cơ bản của ô tô vẫn tồn tại như những ngày đầu tiên, ô tô vẫn có 4 bánh, động cơ vẫn là xăng hoặc dầu, gần đây chúng ta bắt đầu thấy xuất hiện xe điện tuy nhiên số lượng vẫn còn hạn chế và giá thành cao – hơn nữa xe ô tô vẫn cần phải có người lái. Tuy nhiên chúng ta đang được chứng kiến những tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực này với sự xuất hiện của phương tiện giao thông không người lái (Self-driving Vehicles), cuộc đua đặc biệt này đang có sự tham gia của hầu hết các nhà sản xuất ôt tô cũng như các nhà cung cấp dịch vụ vận tải lớn trên thế giới. Có một điểm chắc chắn rằng, xe không người lái không thể trở thành hiện thực nếu thiếu đi phần bản đồ và kỹ thuật công nghệ địa không gian, đây cũng chính là tuyên bố quan trọng của ông Wim van Wegan, Giám đốc phụ trách nội dung của tạp chí công nghệ địa không gian uy tín hàng đầu thế giới “GIM International”.

Không chỉ các nhà sản xuất xe hơi lớn trên thế giới như Ford, Volvo, Tesla hay Mercedes-Benz mà cả những hãng dịch vụ như Google và Uber cũng đang thử nghiệm các phương tiện không người lái trong những năm gần đây. Volvo mới đây đã chính chức công bố tuyển chọn những lái xe quan tâm tới việc tham gia vào quá trình vận hành thử nghiệm phương tiện giao thông không người lái, kèm theo đó là những báo cáo tích cực liên quan tới thành công khi triển khai các phương tiện này trong thực tiễn. Theo Volvo thì hoạt động của các loại phương tiện này “đơn giản và dễ dàng như sử dụng những chiếc điện thoại đi động thông minh”, nhà sản xuất xe hơi nổi tiếng thế giới đến từ Thuỵ Điển tuyên bố. Sự ra đời của phương tiện giao thông không người lái chính là bước cách mạng quan trọng ảnh nhưởng trực tiếp tới sự ra đời của các loại ô tô thế hệ tiếp theo, nhưng có một câu hỏi lớn vẫn đang đặt ra là: Cái gì đang thực sự đứng sau công nghệ này? Trong những Bản tin Công nghệ tiếp theo, chúng ta sẽ cùng xem xét và làm rõ vai trò quan trọng của kỹ thuật địa không gian trong lĩnh vực phát triển phương tiện giao thông không người lái trên thế giới.

GNSS

Phương tiện giao thông không người lái có thể tự động dẫn đường ngay trên chính phương tiện dựa vào kỹ thuật định vị dẫn đường bằng vệ tinh GNSS (Global Navigation Satellite System). Kỹ thuật định vị dẫn đường bằng vệ tinh GNSS có khả năng cung cấp độ chính xác thoả mãn yêu cầu của các phương tiện không người lái, GNSS cho phép chúng ta xác định vị trí hiện thời tại bất kỳ nơi nào trên trái đất với độ chính xác và tính tin cậy cao. Hãy thử tưởng tượng bằng một ví dụ đơn giản điều gì sẽ xảy ra nếu phương tiện giao thông không người lái xác định sai làn đường cho ô tô khi đang di chuyển? Tầm quan trọng của độ chính xác và tính khả dụng khi triển khai công nghệ GNSS là hai điểm vô cùng quan trọng, nhưng cũng chính hai điểm này lại là thách thức lớn trong sự phát triển của các phương tiện giao thông tự động trong tương lai. Chỉ các máy thu GNSS có cấu trúc phức tạp mới đủ khả năng cung cấp lời giải định vị phục vụ cho hoạt động của những chiếc ô tô không người lái. Các máy thu GNSS này có khả năng hoạt động trên nhiều tần số và các hệ thống định vị vệ tinh khác nhau như GPS, GLONASS, GALILEO, BeiDou… Thực tiễn trên những phương tiện không người lái, không chỉ có các máy thu GNSS đơn thuần mà những máy thu này còn được kết hợp với thiết bị định hướng trong INS (Inertial Navigation System), tạo ra một giải pháp định vị dẫn đường hoàn chỉnh và rất mạnh khắc phục những hạn chế cố hữu của cả hai phương pháp định vị dẫn đường khi hoạt động độc lập với nhau. Bên cạnh đó, công nghệ chống nghẽn tín hiệu cũng được sử dụng nhằm cung cấp giải pháp an toàn cho việc thu nhận tín hiệu định vị cũng như tích hợp với các cảm biến số liệu khác.

Một trong những công ty cung cấp các giải pháp địa tin học nổi tiếng trên thế giới đang tập trung nhiều vào lĩnh vực cung cấp giải pháp định bị dẫn đường cho các phương tiện không người lái là NovAtel. Công ty có trụ sở chính đặt tại Canada đang sản xuất các thiết bị GNSS có khả năng cung cấp giải pháp định vị độ chính xác cao lên tới mức DM, trong chế độ thời gian thực để đảm bảo chắc chắn rằng những chiếc ô tô không người lái luôn ở đúng làn của mình cũng như giữ khoảng cách an toàn với các phương tiện trước, sau và bên cạnh. NovAtel hiện đang phát triển một số giải pháp cao cấp hơn nữa, có khả năng cung cấp số liệu định vị dẫn đường chính xác cao hơn phục vụ trên các phương tiện không người lái hoàn toàn, vị trí của phương tiện đang di chuyển luôn được tham chiếu tới các điểm khống chế cố định để đảm bảo độ tin cậy cho những lời giải vị trí ngay cả trong khu vực đô thị. Ngoài ra Canada còn thành lập hẳn một nhóm đặc biệt chỉ chuyên tập trung vào phát triển các hệ thống an toàn cao cấp mang tên SCSG (Safety Critical Systems Group) nhằm từng bước hoàn thiện giải pháp định vị dẫn đường GNSS + INS, có khả năng phục vụ cho tất cả các loại phương tiện không người lái tương lai.

CAMERA QUANG HỌC

Một vài kỹ thuật chế tạo camera hiện cũng đang được áp dụng trong lĩnh vực phát triển phương tiện giao thông không người lái, mỗi giải pháp lại có những ưu điểm riêng. Ví dụ hãng Tesla sử dụng camera dưới dạng các cảm biến sơ cấp và trên mỗi chiếc xe không người lái của Tesla đều được trang bị 8 camera đơn. Trong khi đó các camera đôi (lập thể) trên các phương tiện khác lại có khả năng cung cấp hình ảnh lập thể giống như mắt của con người khi quan sát môi trường xung quanh.

(Còn tiếp)

Mọi thông tin xin liên hệ với chúng tôi qua hòm thư: info@anthi.com.vn