«Наша система будет стоять и на Tesla, и на беспилотниках Google»

В настоящее время безопасная скорость беспилотных машин не может превышать 40 км/ч. Беспилотники не видят сквозь снег или ливень, не умеют совершать полностью безопасные обгоны. Все эти проблемы решает технология, разработанная командой российского специалиста в области радиоэлектроники и систем телекоммуникаций Николая Самоцвета. Она позволяет увеличить дальность «видения» беспилотников до 2 км, а их скорость до 180 км/ч.

— Как пришла идея разработки системы радиолокации для беспилотных авто?

— Как-то я поехал в Тамбов. Дорога была двухполосной, как и в 80% случаев в нашей стране. В дневное время и ясную погоду выйти на обгон на такой дороге не составляет труда. Но когда я ехал ночью, было нереально определить расстояние до встречного автомобиля. Это усугублялось тем, что многие водители не выключают дальний свет, у большого количества машин стоит к тому же не заводской ксенон. В результате те 200 км, которые днем я преодолел за 2 часа, на обратном пути превратились в 6 часов.

Тогда я задумался: должны же быть правила, рекомендации или какие-то методики, которые сертифицированы ГИБДД и позволяют определить безопасность совершаемого обгона. Я начал изучать этот вопрос — нашел нормативно-справочные материалы судебно-медицинской экспертизы. Согласно им, если скорость обгоняемого транспортного средства составляет 110 км/ч, то расстояние до встречного транспортного средства при безопасном обгоне может достигать 2 километров. Таким образом, чтобы система прошла необходимое лицензирование и спецификацию в органах автоинспекции, нам было необходимо обеспечить дальность мониторинга свободного пространства до 2 км.

Сразу появилось два варианта: радар или лазер. Если мы используем лазер, то это только прямолинейный луч. Стоимость лазера при этом будет крайне высока. А технология требовала бы наличия сразу нескольких лазеров для полного мониторинга. Google, например, использует на своих беспилотниках систему лидаров — 64 лазерных луча. Себестоимость данного решения составляет $75 000 — это невыносимо дорого.

— Вы профессионал в области радиолокации?

— Да, я более пяти лет проработал в крупном российском концерне, производящем радиоэлектронику. Мы занимались комплексами охраны периметров и радиовидения для БПЛА. У меня и моих товарищей, с которыми мы основали проект, большой опыт разработки различной радиоэлектроники. И как-то так получилось, что мы решили сделать автомобильную систему безопасности, основанную на радионавигационных комплексах, аналогов которой нет в мире.

— Поэтому вы отказались от лазеров в пользу радара?

— Лазеры отлично подходят для использования в космических пространствах, или когда они работают в условиях идеальной видимости. Максимальная дальность локации в космосе достигает 50 км. Если же вдруг появляется даже легкая дымка, то дальность сокращается уже до 2 км. Это при том, что мы говорим о качественном и мощном лазере. А если туман, дождь или снегопад, то эффективность падает до 100-150 м, что уже недостаточно. Если берем экстремальную ситуацию — снегопад или ливень стеной — то лазерная система становится абсолютно бесполезной.

Мы живем в России и нам нужна система, которая сможет работать в любых метеоусловиях. Если беспилотники Google ездят в пустынях Калифорнии и Аризоны, то им достаточно лазеров. В условиях России их машины просто не поедут. Так встал вопрос разработки именно радара. Устройств с нужными нам параметрами не существовало. Поэтому мы начали разрабатывать собственный прототип, сформировали модель, протестировали математический аппарат и стали искать источники финансирования.

— А что конкуренты? Неужели в мире нет ни одной гражданской системы, которая могла бы «видеть» на 2 км?

— На данный момент есть два основных поставщика радаров для автомобильных систем. Это оборудование на компонентной базе компании Bosch и альтернатива — системы на базе радаров Delphi. Оба решения используют диапазон 76-81 ГГц. Проблема этих радаров в том, что их максимальная дальность — 300 м. Основная причина, по которой мы разрабатываем собственную компонентную базу — это невозможность достижения большей дальности радиолокации с существующими на рынке компонентами. При разрешенной законодательством мощности дальность 300 м — это потолок радиолокации в 76-81 ГГц. Но, на наш взгляд, этого недостаточно.

Мы используем другой диапазон — 6 Ггц. Вместе с нашими авторскими алгоритмами это позволяет увеличить дальность «видения» радаров до 2 км. Фактически это значит, что беспилотные автомобили, оборудованные нашей системой, смогут развивать скорость до 110 км/ч, а в перспективе и до 180 км/ч, потому что у них будет контроль на 2 км перед собой. Сейчас же их безопасная скорость ограничена 40 км/ч. Помимо этого наша система радиолокации дает возможность совершать безопасный обгон не только автопилотам, но и живым людям, работая как ADAS-система.

— Чем планируете побеждать конкурентов?

— Производственная база от Delphi и Bosch позволяет получать этим компаниям сверхприбыль, потому что у покупателей их оборудования — а сегодня все покупают у них — нет альтернативы. Реальная стоимость их радарных датчиков — $200. В таком устройстве минимальная сложность алгоритма, он работает чуть сложнее эхолота. Продают же они его по цене от $2000. Прибыль — 900%.

У нас на данный момент разработан первый прототип. Его себестоимость — $1000, которую впоследствии реально снизить до $200-$300 при несопоставимо больших возможностях и функционале. Но от прототипа до целостного рыночного продукта большой путь, и мы пока в начале этого пути.

— Ваша разработка использует какие-то решения от Bosch и Delphi?

— Наша система использует совершенно иную компонентную базу. Если вы спрашиваете о применении в качестве самостоятельного устройства, то она может работать как полностью самостоятельно, так и быть дополнительной системой поддержки водителя. Полная версия нашей системы представляет собой двухдиапазонную РЛС. Первая РЛС направленного действия — это моноимпульсный пеленгатор. Он «светит» на 2 км перед автомобилем. Производит трассировку и сопровождение подвижных объектов. Второй модуль — РЛС K-диапазона, он производит сканирование дорожного полотна и стационарных препятствий на расстоянии до 300 м. Система дает возможность удерживать полосу движения даже на дорогах, покрытых снегом и льдом. Ориентация на дороге также не зависит от наличия дорожной разметки: наша система определит физические границы дороги и не даст выехать за них. Отражение сигнала от асфальта и от обочины всегда разное, а значит мы всегда сможем определить ширину асфальтового покрытия и относительное местоположение автомобиля на нем. В совокупности это дает эффективный инструмент для совершения сложных маневров даже в самых плохих условиях.

— Ваше оборудование соответствует требования к гражданским устройствам по мощности излучения?

— Да, и это было ключевой технологической проблемой — обеспечить нужную дальность радиолокации при законодательных ограничениях по излучаемой мощности, которая составляет 100 мВт. Вторичное радиолокационное излучение в С-диапазоне при малой мощности излучения и диаграмме направленности антенны 45×15 градусов представляет собой шумоподобный сигнал, без специальных алгоритмов фильтрации сигналов и помех невозможно сформировать радиолокационные цели даже на расстоянии 50 метров.

Наши алгоритмы формирования и обработки сигналов и помех позволяют обеспечить эффективную дальность радиолокации до 2 км по подвижным объектам. На данный момент разработан первый прототип, но мы не можем пока с этим выходить на рынок, поскольку существует огромная разница между единичным опытным продуктом, который мы лицензируем, и следующей стадией — серийной массовой версией.

— Каковы перспективы применения вашей системы зарубежными автопроизводителями и поставщиками технологических решений навигации?

— Я уверен, что на наша система будет стоять и на Tesla, и на беспилотниках Google.

— Но о вашей разработке пока никто ничего не знает…

— Основная причина, по которой мы работаем в режиме «полустелс» — это защита интеллектуальной собственности. Чтобы начать работать с крупной американской компанией, необходимо лицензирование за рубежом. Также требуется обеспечение стандартов безопасности. Это очень длительная проработка. На данный момент мы разработали первый прототип, и он работает. Это демонстрация того, что наша технология эффективна. Но для доведения ее до коммерческого уровня необходимо еще несколько лет доработки. Мы можем и сейчас выходить на рынок, но это будет продажа технологии — мы не ради этого работали, мы хотим массово производить и продавать готовое решение. И сейчас мы ищем инвестора, чтобы завершить полную коммерческую версию продукта.

— Вы уверены, что решение, аналогичное вашему, не появится на рынке уже завтра? Сколько, как вы думаете, у вас есть времени на то, чтобы постараться захватить рынок?

— Аналогичные разработки обязательно появятся и нам нужно как можно быстрее показать коммерческий продукт. Но нужно понимать, что наши разработки затрагивают область пеленгации. Как правило, в этой сфере работают крупные промышленные холдинги, мелкие компании не ввязываются в разработку таких технологий. А любая крупная компания инертна. После «выкатывания» прототипа у нас в запасе есть не более 5 лет на то, чтобы закрепиться со своим решением на рынке. И то этот срок, наверное, слишком оптимистичный. Поэтому продажи мы намерены начать уже через 2 года. Наша задача сегодня — это доработка коммерческого образца и патентование технологии в США, Японии, Индии, Австралии и ряде других стран, чтобы эту конкуренцию выиграть. Российские патенты у нас уже есть.

— Кто финансирует ваш проект?

— На данный момент инвестором выступил Фонд Сколково — мы получили минигрант на 5 млн рублей. В апреле намерены пройти независимые испытания. Покажем специальной комиссии, что наша система работает и удовлетворяет заявленным характеристикам. После успешных испытаний нам дадут право выйти на грант первой стадии — это уже 30 млн от Фонда Сколково и еще 23 млн рублей от привлеченного нами инвестора. На эти 53 млн рублей будет разработан коммерческий образец с базовой сертификацией. С ним мы спокойно сможем проводить любые испытания и демонстрации, в том числе в крупных городах и на трассах, и начать принимать первые коммерческие заказы на нашу систему.