早在第二次世界大戰(zhàn)爆發(fā)之前(1920年代晚些時候),蘇聯(lián)紅軍就著手將遙控技術應用在坦克裝甲車輛上。蘇聯(lián)紅軍元帥圖哈切夫斯基堅持認為:未來的戰(zhàn)爭將是摩托化戰(zhàn)爭,甚至還有出現(xiàn)機械人交戰(zhàn)的可能性。1927年蘇聯(lián)軍事電子技術學院開始對T-18輕型坦克進行遙控技術的預研(理論層面),同時蘇聯(lián)中央有線通訊實驗室進行遙控技術的改裝(技術層面)。
至1940年代蘇芬戰(zhàn)爭爆發(fā)后,蘇軍已經(jīng)改裝或生產(chǎn)出T-18、T-26、TT-TY、BT-7系列搭載了“絕密技術-VI”系統(tǒng)的遙控坦克,并參延伸出掃雷、防化、偵查等改型與實戰(zhàn)理論。在1940年爆發(fā)的蘇芬戰(zhàn)爭時,T-26系列遙控(操控)坦克已經(jīng)成建制參戰(zhàn)。
同樣在二戰(zhàn)之前,德軍已經(jīng)研發(fā)出用于反坦克、反地雷的遙控裝甲車。在諾曼底抗登陸作戰(zhàn)中,德軍也啟用數(shù)百臺遙控坦克,用于對付盟軍登陸的坦克。在塞瓦斯托波爾,在庫爾斯克,在意大利戰(zhàn)場,在諾曼底,都有其參戰(zhàn)的紀錄。
與蘇軍的“絕密技術-VI”遙控模式幾乎相同的德軍反坦克遙控裝甲車的策略,都是基于有人控制的無線電傳輸技術。受制于時代限制,這些技術裝備的遙控距離不會超過7公里(傳輸距離可達到19公里,受制于視覺操控距離),因此在實際戰(zhàn)斗中操控者或抵近攻擊目標,或駕駛操控坦克(被遙控目標稱之為遙控坦克)后方伴隨控制。
因為技術限制,德軍、蘇軍、美軍以及日軍的遙控裝備并沒有獲得矚目的戰(zhàn)績。從二戰(zhàn)結束至1960年代,無人駕駛以及智能控制技術一直仍在各國軍方所關注,但由此展開的技術研發(fā)范疇已經(jīng)擴展至美蘇宇宙爭霸領域。無論美國的阿波羅登月計劃,還是蘇聯(lián)加加林環(huán)繞地球的壯舉,都離不開遠程自動控制甚至智能操控技術。甚至全電推進的月球車的發(fā)展,一直被眾多媒體與愛好者追捧。
從1960年代至2010年代,各大車廠經(jīng)過太多技術提升與多種能源應用的變革。唯獨無人駕駛與智能控制技術的民用車應用,直到2015年晚些時候特在特斯拉MODEL S型電動汽車得到有條件的實現(xiàn)??刂葡到y(tǒng)升級到7.0版本的特斯拉MODEL S型,在加裝了前后置攝像頭與監(jiān)測雷達后,實現(xiàn)了在高速公路上的無人駕駛以及自動泊車功能的商業(yè)化應用。
實際上從2013年之后,中國各大車廠也開始了有限度的無人駕駛與智能控制的研發(fā)工作。從2012年早些時候,長安汽車(與長安工業(yè)同隸屬于中國兵器工業(yè)集團)與清華大學,對無人駕駛與智能控制技術的民用化應用進行合作。
以長安悅翔(傳統(tǒng)動力)汽車為基礎進行修改,搭載視頻監(jiān)控攝像頭、3種精度級別的毫米波雷達、GPS定位系統(tǒng)與高精度地圖,進行包括高速、市區(qū)多種路況的無人駕駛測試。并根據(jù)不同控制策略,進行有限度的實際道路測試。
上圖是無人駕駛版長安悅翔車頂外置的GPS定位天線以及傳感器特寫。
2015年10月份上市的長安CS75四驅版,裝備了車道偏離預警系統(tǒng)和盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)。這也是自主品牌車廠首次推出的具備初級智能駕駛系統(tǒng)商品車。通過加裝毫米波雷達、修改ABS、EMS、EPB系統(tǒng)以及車身控制模塊,實現(xiàn)了最初級智能駕駛功能。
根據(jù)長安汽車內(nèi)部對智能駕駛與無人控制研發(fā)計劃看:2013年至2025年共分為4個階段,從最初級的駕駛輔助(一階段)、半自動駕駛(二階段)、高度自動駕駛(三階段),直至真正意義的無人駕駛(四階段)。
長安CS75四驅版搭載的車道偏離警告系統(tǒng)(LDW)、線輔助系統(tǒng)(LCA)和引導式泊車系統(tǒng),構成了長安規(guī)劃的一階段的輔助駕駛級別。而城市自動緊急剎車(AEB-C)、高速自適應巡航(ACC)、城間自動緊急剎車(AEB-I)、全速自適應巡航(ACC-SG)、自動泊車輔助(APA)和行人自動緊急剎車(AEB-P)系統(tǒng)正在進行城市與高速工況下的實際路況測試。
2016年4月,搭載無人駕駛與智能控制系統(tǒng)的長安睿騁,將從重慶以“無人駕駛”狀態(tài)經(jīng)多條高速公路前往北京,由南到北總行駛里程超過2000公里。筆者有幸在長安汽車北京基地見到這臺搭載長安汽車研發(fā)的無人駕駛系統(tǒng)實車。
從外觀上幾乎不能分辨出測試車與量產(chǎn)車的區(qū)別。
無人駕駛版睿騁動力總成仍然使用量產(chǎn)車搭載的汽油機與自動變速器。
無人駕駛版睿騁的前保險杠下端的進氣格柵被拆除,以便容納一套德國西克LMS系列寬幅三維激光雷達。這套系統(tǒng)采用以太網(wǎng)傳輸實時高清信號,可用于戶外惡劣的氣候,采用多次回波技術,可探測前方20-80米以及掃描190-270度車輛與行人,擁有IP67防護等級(與目前在售的電動汽車的控制系統(tǒng)防護級別相當),內(nèi)部集成加熱器應對惡劣氣候的加熱系統(tǒng)。
無人駕駛版睿騁測試車較清華版悅翔的車頂,只“保留”了GPS定位天線與通信天線。
無人駕駛版睿的視頻監(jiān)控攝像頭固定在前風擋玻璃較內(nèi)側的較高位置(以便擁有更高、大的觀察試場)。
真正的控制系統(tǒng)(硬件部分)被“臨時”安裝在后備箱內(nèi),帶有明顯測試特征的控制系統(tǒng)幾乎都是長安研究院自行制造與安裝。
在隨后的試乘過程中,長安汽車研究總院總工程師黎予生(項目負責人)為筆者進行講解。在第一次試駕過程中,黎總工坐在駕駛員席位“檢測”無人駕駛狀態(tài)。由于廠家規(guī)定,在試駕過程中必須要由負責人待命控制,以便應對車輛出現(xiàn)失控等意外。
經(jīng)過一輪測試后,黎總工座在副駕駛席開始新一輪演示。
無人駕駛版睿智啟動與制動等動作,全部靠一臺手持設備通過應用軟件進行控制。
在試乘過程中,睿馳的自動駕駛最高車速突破40公里/小時,圍繞長安汽車展覽中心(接近四方形路線)進行了轉向、加速、減速、十字路口判斷紅綠燈、跟隨前車緩慢行駛并超越繞行、以及避讓行人(斑馬線)等動作。
從車外角度觀察,自動駕駛系統(tǒng)對整車姿態(tài)控制幾乎與有人駕駛狀態(tài)相當。目前,這臺無人駕駛版睿馳匹配的是長安自行采集的高清地圖??梢詫η胺杰囕v(270 度角)以及行人(移動或靜止)檢測并判定自身動作(加速、減速、停止),甚至再返回出發(fā)點時自動回輪(保持車正輪正)的姿態(tài)。[!--empirenews.page--]
根據(jù)無人駕駛版睿馳匹配的西克LMS系列激光雷達具備20-80米偵測距離看,這臺測試車具備偵測前方70米,0.5-2立方米大小的車輛或行人能力。在高速路況下,無人駕駛控制時最高車速可以達到120公里/小時。
無人駕駛版睿馳再返回出發(fā)地點時,車速線性降低,并伴隨系統(tǒng)對方向盤精準修正(并非有人操作時,多次且反復修正路線)。
紅色箭頭為試乘的記者,黃色箭頭所指就是長安汽車研究總院總工程師黎予生??梢院芮逦吹?,駕駛員座椅空無一人。
相對特斯拉無人駕駛系統(tǒng),在某些時候需要通過掃描分道線為自動駕駛提供更豐富參數(shù)。而此次無人駕駛演示的路線是在長安廠區(qū)進行,且演示道路并非全部施畫分道線(白色單實線、單虛線),在這種較為復雜的道路上,無人駕駛版睿馳的整車姿態(tài)控制的十分出色,加速與減速表現(xiàn)的十分線性(這說明動力輸出、制動和轉向系統(tǒng),與無人駕駛控制系統(tǒng)“兼容”的較為“緊密”。起碼在幾次試乘中,筆者以及眾多感受者沒有體會到與有人駕駛的區(qū)別。
黎予生總工表示,目前長安這套無人駕駛系統(tǒng),其實具備兩套針對城市路況與高速路況系統(tǒng)。由于中國目前綜合駕駛環(huán)境使得廠商要對控制策略寬容度(跟車距離過大,將會被社會車輛“加塞兒”;跟車距離過小,容易導致前車在無任何征兆時緊急制動,使得乘坐舒適性降低)進行反復斟酌。
由長安主導、清華大學以及博世公司聯(lián)合開發(fā)的無人駕駛與智能控制系統(tǒng),或將會在2020年之后達到實際應用并集成到量產(chǎn)車的狀態(tài)。從研發(fā)到實際應用,將分段“拿出”成熟的智能控制系統(tǒng)(無人控制自動泊車、智能安全制動等系統(tǒng))集成到不同時期量產(chǎn)的新車型上。
其實,長安研發(fā)無人駕駛與智能控制系統(tǒng),并非無獨有偶。在此前筆者已經(jīng)報道過,由北京某理工類大學與北方包頭廠聯(lián)合開發(fā)的無人駕駛四驅反恐車。
這款自重接近8噸的四驅無人反恐車,采用的是傳統(tǒng)柴油發(fā)動機與手自一體變速器,標配四輪驅動系統(tǒng)。適配了應對更復雜的戰(zhàn)場環(huán)境(發(fā)煙、高溫、嚴寒、無道路參照物以及避讓敵方火力甚至激光掃描)控制系統(tǒng)與策略,經(jīng)過多輪軍方組織的驗證測試后,被證明是出色且高效。
相對長安汽車研發(fā)的無人駕駛版睿馳的控制系統(tǒng),軍用無人駕駛四驅反恐車所要考慮的是應對鎮(zhèn)壓新疆叛亂的多種復雜工況。
當然,國內(nèi)有太多大學、廠商都參與到無人駕駛與智能控制應用化的研究。而搭載的載具已經(jīng)不再局限于輪式裝備,還有解放軍制式裝備-63式履帶裝甲車。
然而,長安汽車研發(fā)民用無人駕駛與智能控制系統(tǒng)并非偶然之舉。200X年,與長安汽車同屬中國兵器集團的長安工業(yè)(長安汽車、長安工業(yè)在研發(fā)層面有太多交集,甚至很多技術高度互換且通用)率先展開油電混動無人駕駛(可人工遙控)智能控制6輪驅動軍用運輸載具的研發(fā)。
2015年早些時候,這款油電混動無人駕駛智能控制套載具小范圍展出。整套系統(tǒng)長寬高為3200*1700*1600mm;最高車速35km/h;自重 1000kg;載荷600kg;最大爬坡度60%;人工遙控距離大于200m;智能駕駛5km;油電混動續(xù)航里程200km;純電動續(xù)航里程20km;整套載具為6*6全時四驅驅動,雙電機差速轉向(原地轉向)。
綜合筆者多渠道信息研判,具備油電混動、無人駕駛、智能控制等技術特征的載具,已經(jīng)在我軍某些部隊進行適應性實戰(zhàn)測試。
相對長安汽車民用版無人駕駛與智能控制策略,長安工業(yè)軍用版無人駕駛與智能控制策略,在具備車速保持在XX公里/小時,360度全向紅外與微光視頻監(jiān)控、 XXX米范圍對0.X立方米移動物體實時判斷(并將監(jiān)測信息、多達XX項的環(huán)境情報回傳至控制車或控制端)的戰(zhàn)斗效能。
整套載具安裝有6向感知傳感器。
機緣巧合的是,2016年3月最新改進的電動版美軍“陸地馴手”系列無人駕駛與智能控制載具,已經(jīng)完成了在黑鷹直升機將其投放至30公里外地點,并自行返回基地的全武裝狀態(tài)的測試。
這款“陸地馴手”無人載具研發(fā),原本為在阿富汗與伊拉克雖行反恐戰(zhàn)斗的美軍提供后勤補給任務。隨著美軍在多個熱點地區(qū)戰(zhàn)斗模式的改變,這款系統(tǒng)也在不斷進化。首當其沖的就是將其動力總成有傳統(tǒng)的柴油機改為純電驅動。硬件的提升帶來的是軟件控制效能的提升,但從自動駕駛效能以及對復雜環(huán)境的判斷速度與范圍,都獲得了美軍的關注。
軍事就是政治的延伸,更是國家經(jīng)濟實力的最終體現(xiàn):
長安工業(yè)在自主研發(fā)的油電混動、無人駕駛和智能控制技術已經(jīng)積累大量深厚經(jīng)驗與技術儲備。雖然軍用與民用有著較大不同,但總體效能都是軍用技術具備向下兼容民用技術的能力。反觀1920年蘇軍探索無人駕駛遙控坦克并付之于戰(zhàn)爭,最新的技術從來都是被首先應用在軍事用途,經(jīng)過不斷的改進與發(fā)展,才被適用在民用范疇(技術進化與積極利益雙豐收)。
筆者不能確定,長安汽車研發(fā)的民用無人駕駛與智能控制技術是否與長安工業(yè)有所交集,但長安汽車此次演示的無人駕駛系統(tǒng),具備了國內(nèi)車廠最接近實際應用的狀態(tài)。盡管,長安汽車在這方面要走的路很長,但是長安汽車實實在在的邁出了重要一步。唯獨美中不足的是,長安汽車為了降低開發(fā)難度沒有采用純電驅動系統(tǒng),而是采用不具備一層能量回收功能呢傳統(tǒng)動力汽車作為改裝載具。





