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Autonomes Fahren – Heute bereits machbar, morgen für alle möglich

u-blox_GNSS technologies

Autonome Fahrzeuge fahren schon heute auf den Strassen. Um nur einige Beispiele zu nennen: Volvo hat bereits autonome Fahrversuche in der Nähe seines Hauptsitzes auf den Strassen von Göteborg gestartet und angekündigt, die Versuche auf London und China auszudehnen. Die selbstfahrenden Autos von Google wiederum haben laut dem neuesten Bericht des Unternehmens fast zwei Millionen autonome Meilen zurückgelegt. Selbst wer nicht das Glück hat, an bahnbrechenden Pilotprojekten wie diesen beteiligt zu sein, weiss neuartige Hilfestellung durch unsere Autos zu schätzen: wie sie uns immer öfter knifflige Aufgaben wie das Parken abnehmen, oder mehr und mehr Situationen bewältigen, die eine sofortige Reaktion erfordern – Notbremsung und Kollisionsvermeidung.

Da immer mehr „hilfreiche“ Fahrzeuge den Markt durchdringen, können die Verbraucher heute verstehen, dass autonome Antriebssysteme ein breites Spektrum abdecken. Das reicht von Systemen, die geringe Unterstützung bieten, über verschiedene Automatisierungsstufen bis hin zu völlig autonomen selbstfahrenden Roboterfahrzeugen. Einige Vorteile liegen klar auf der Hand: Versicherungsprämien werden aufgrund der verbesserten Sicherheit drastisch sinken. Da bis zu 90 % der Verkehrsunfälle als Folge menschlichen Versagens angesehen werden, ergibt sich, dass die Minimierung der Rolle des Fahrers Zusammenstösse reduziert. Das wiederum führt zu niedrigeren Reparaturkosten und medizinischen Ausgaben. Weitere potenzielle Vorteile sind sauberere Luft, weniger Staus und mehr Sicherheit für Fussgänger und Radfahrer.

Während sich die Beteiligten mit den Veränderungen und Möglichkeiten durch autonome Fahrzeuge auseinandersetzen, sind technische Verbesserungen in fast allen Aspekten der Steuerung und Ortung des Fahrzeugs sowie der Erkennung anderer Verkehrsteilnehmer, nahegelegener Objekte und Ereignisse erforderlich. Einige davon sind Routine, andere aussergewöhnlich und sie geschehen ständig in der Umgebung des Fahrzeugs.

Bei u‑blox halten wir spurgenaues GNSS für einen wesentlichen Bestandteil des Technologiemix, der benötigt wird, um das ultimative Potenzial des autonomen Fahrens zu realisieren. Während herkömmliche Positionierungstechniken wie die Erkennung von Orientierungspunkten sehr stark sind, weisen sie in Situationen, in denen keine geeigneten Orientierungspunkte zur Verfügung stehen, Defizite auf. Darüber hinaus kann nur satellitengestützte Technologie wie GNSS eine absolute Position, Geschwindigkeit und Richtung liefern.

Tatsache ist, dass das autonome Fahren eine Vielzahl an Positionierungstechniken in Kombination einsetzen muss, um die Anforderungen an sofortige Verfügbarkeit, hohe Genauigkeit, Sicherheit und Integrität vollständig zu erfüllen. Integrität ist äusserst wichtig, denn das autonome Fahren muss sich auf die Informationen aus dem GNSS mit einem viel höheren Vertrauensniveau als heute verlassen können.

Durch die Entwicklung eines spurgenauen GNSS werden wir auch Vorteile bieten, darunter niedrigere Kartenkosten (dank reduzierter Anforderungen an die Details), die Möglichkeit, Karten kostengünstig per Crowd Sourcing zu erstellen, und die Auswirkungen wetterbedingter Veränderungen wie Schneefall, die Orientierungspunkte oder andere erkennbare Merkmale verdecken können, zu eliminieren. Verbessertes, spurgenaues GNSS ist auch wichtig, damit die Fahrzeugsensoren kalibriert bleiben.

Der Schlüssel zu den erforderlichen Verbesserungen der GNSS‑Genauigkeit liegt in der Zusammenführung mehrerer GNSS‑Technologien. SSR‑RTK- (State Space Representation, Real‑Time Kinematic) Algorithmen sind beispielsweise entscheidend für eine schnelle und hochpräzise Positionierung. Multi‑GNSS‑Systeme sind in der Lage, eine grosse Anzahl von Werten aus verschiedenen Konstellationen (Multi‑Path‑Minderung und Plausibilitätsprüfungen) sowie Multi‑Band‑Empfangstechniken zu verwalten. Damit lassen sich die Konvergenzzeiten auf wenige Sekunden senken. Durch die Kombination von verbesserter satellitengestützter Positionierung mit 3D Automotive Dead Reckoning werden die Positionierungssysteme von morgen an schwierigen Stellen wie Strassenschluchten, Hindernissen und Fahrten in Tunneln oder überdachten Parkplätzen viel besser funktionieren.

Wir entwickeln GNSS‑Lösungen, die innerhalb weniger Sekunden auf <10 Zentimeter genau sind, mit einem SSR‑Korrekturdienst, der ebenfalls von u‑blox und ihren Partnern angeboten wird. Die Integrität (d. h. das Vertrauen, das die Benutzer in das GNSS setzen können) wird auf einem bisher unerreichten Niveau liegen (um Grössenordnungen besser als heute).

Die Akzeptanz dieser fortschrittlichen Technologien auf dem Markt wird auch von Kosten und Qualität abhängen. Als Marktführer im Bereich des Automotive GNSS hat u‑blox einen klaren Vorteil: Indem wir die Vorzüge von spurgenauem GNSS in eine Vielzahl hochentwickelter Fahrzeuganwendungen wie V2X und hochpräzise Navigation einbringen, können wir die Ära der zugänglichen, erschwinglichen und nachhaltigen Mobilität durch autonomes Fahren beschleunigen.