Innovatie / Martti: een ruimtelijke autonome auto

Waarom zou een ruimteagentschap deelnemen aan een ontwikkelingsprogramma voor slimme wegen voor autonoom rijden? Niet om ruimtetechnologie te delen, maar wel om het signaal van navigatiesatellieten te versterken. De weg waarover we spreken is de E8 in Finland en Noorwegen. Op deze lengtegraden sturen de geostationaire navigatiesatellieten (in een vaste positie van de grond op 35.786 km van de aarde) een signaal onder een hoek van soms minder dan 10°. Dicht bij de horizon, dus. Dat vermindert de nauwkeurigheid van navigatiesystemen, vooral in het midden van de Finse bossen of de Noorse bergen.

Hier goed, overal goed

"Als de autonome auto's hier goed kunnen rijden, zullen ze het overal kunnen", zegt Sarang Rhombe van het Finse Geospatial Research Institute, dat dit Arctic-PNT-project beheert. Wetenschappers en ingenieurs werken al 2 jaar aan het verbeteren van de precisie van de navigatiesystemen op het Finse stuk met hulp van ESA. Voor autonoom rijden heb je een nauwkeurige positionering "tot op 20 cm" nodig. Het is moeilijk om die te bereiken met het satellietsignaal in dit arctisch gebied. Want naast het positieprobleem van de satellieten, worden de signalen ook verstoord door de ionosfeer, de elektrisch geladen laag van de atmosfeer. Om nog maar te zwijgen van de extreme weersomstandigheden. Ook op het mobiele netwerk kan er niet worden vertrouwd, dat heeft niet genoeg dekking in dit afgelegen gebied. Wat is dan de oplossing?

Snowbox

De truc is om herkenningspunten te gebruiken. Referentiestations dienen als herkenningspunt langs het parcours. Ze helpen meetfouten te identificeren om de positioneringsnauwkeurigheid op een gelokaliseerde basis te verbeteren. En zo de autonome auto toe te laten om zijn positie, tot op enkele centimeters na, exact te kennen. Dit systeem heet 'FinnRef'. Een stuk van 10 km langs de E8 in Finland, Snowbox genaamd, is er volledig mee uitgerust. Het komt bij een reeds uitgerust gedeelte in Noorwegen. Naast deze relaisstations is de poolbossnelweg ook uitgerust met camera's, lidars, ultrabreedbandantennes en reflecterende panelen. Voor de elektrische stroom en de dataoverdracht naar het FinnRef-netwerk zijn er elektriciteitslijnen en glasvezelkabels getrokken. Het parcours wordt ook gedekt door druksensoren om de toestand van het wegoppervlak, de snelheid en het type voertuigen te registreren.

Martti

De werking van de 'autonome weg' is al getest door Martti. Dat is de naam van de robotauto (een oude VW Touareg) die is uitgerust met sensoren en opnameapparatuur en die het traject op- en afrijdt. Soms werd hij handmatig bestuurd, vooral voor gegevensinvoer. Maar Martti kan zich volledig zelfstandig voortbewegen in een extreme omgeving, op een geïsoleerde weg die meestal wordt gebruikt door wegtransport en onderhevig is aan bijzondere weersomstandigheden. Nevel en mist hebben soms invloed op de camerasystemen. Het koude weer kan ook de werking van de computers aan boord beïnvloeden. En de auto moet over ijzel en sneeuw kunnen rijden. Bovendien moet Martti ook de compatibiliteit van mobiele netwerken controleren op de snelweg E8. Kortom, als dit voertuig autonoom kan rondrijden in Lapland, kan hij het (bijna) overal.