W ostatnich latach coraz częściej słyszy się o pojazdach autonomicznych, które są zdolne do nawigacji i prowadzenia bez bezpośredniej interwencji człowieka. W tym celu wykorzystuje się zaawansowane technologie, takie jak systemy sensorów, algorytmy sztucznej inteligencji oraz technologie komunikacji. Ważną rolę w rozwoju autonomicznych pojazdów odgrywa geodezja, która pozwala na coraz sprawniejszą nawigację na drodze.
Niewiele osób zdaje sobie sprawę, że pojazdy autonomiczne nie są wytworem ostatnich lat. Koncepcję takiego pojazdu opracował w XV wieku Leonardo da Vinci. Pierwszy samochód autonomiczny zaprezentował w 1925 roku Francis Houdin. W latach 80. i 90. ub. wieku przeprowadzono pierwsze udane eksperymenty związane z pojazdami autonomicznymi. Od tamtego czasu technologia rozwinęła się na tyle, że możliwe stało się przejście od teoretycznych rozważań do praktycznych testów i wdrożeń.
Geodezja a autonomiczne pojazdy
Samochód autonomiczny jest pojazdem, który porusza się bez kierowcy. Za kierowanie jazdą odpowiada komputer, z którym współpracuje wiele czujników, w tym kamery, radary i lidary. Jedne dostarczają obraz z otoczenia, drugie wykorzystują wiązki światła do tworzenia szczegółowej mapy 3D otoczenia, a inne pomagają monitorować obiekty w ruchu.
Podczas jazdy samochody korzystają z zaawansowanych systemów GPS, aby precyzyjnie lokalizować swoje położenie. Najpowszechniej dzisiaj wykorzystywanym globalnym systemem nawigacji satelitarnej jest amerykański GPS (ang. Global Positioning System), ale część dostępnych w Europie odbiorników śledzi także satelity rosyjskiego systemu GLONASS. W budowie jest system europejski Galileo, którego wstępna operacyjność osiągnięta została w 2022 roku.
Za mapowanie dróg odpowiada współczesna geodezja. Prowadzący pojazd widzi na ekranie nawigacji fragment mapy pokazujący drogę bezpośrednio przed nim i informującą go o jej dokładnym kształcie, położeniu zakrętów, skrzyżowań, a nawet miejscach użyteczności publicznej (stacje benzynowe, dworce kolejowe, banki, restauracje czy hotele). Nawigacja samochodowa GPS działa bez żadnych przerw, zakłóceń i niezależnie od pory dnia czy warunków pogodowych.
Rozwój technologii GPS
Systemy pozycjonowania umożliwiają monitorowanie ruchu pojazdów oraz prognozowanie natężenia ruchu. Nawigację wspierają mapy wysokiej rozdzielczości, które dostarczają informacji o drogach, zakrętach, znakach i pasach ruchu. Już obecnie jeden z dostępnych na polskim rynku samochodów elektrycznych może być wyposażony w dodatkową funkcję, która pozwala na automatyczne utrzymywanie prędkości, dystansu oraz pozycji w pasie ruchu, przez co prowadzenie samochodu bez udziału kierowcy jest możliwe w większości sytuacji na drodze.
System nawigacji satelitarnej GPS został stworzony przez Departament Obrony USA i obejmuje swoim zasięgiem całą kulę ziemską. Składa się z trzech segmentów: kosmicznego (31 satelitów orbitujących wokół Ziemi), naziemnego (stacje nadzoru na Ziemi) oraz odbiorników sygnału. Ze względów strategicznych do niedawna istniały dwa poziomy dostępu: standardowy dla odbiorców cywilnych oraz precyzyjny dla armii amerykańskiej. W roku 2000 roku prezydent Bill Clinton nakazał wyłączenie mechanizmu zakłócającego, dzięki czemu dokładność sygnału dla odbiorców cywilnych wzrosła do ok. 4-12 m.
Geodezja w infrastrukturze
Nowoczesne rozwiązania geodezyjne już dziś ułatwiają rozwój wielu dziedzin aktywności człowieka. GNSS (Global Navigation Satellite Systems), skanowanie laserowe 3D oraz drony do pomiarów i analiz pozwalają geodetom na precyzyjne pomiary terenowe, dokładne mapowanie terenu, monitorowanie zmian środowiskowych, planowanie przestrzenne oraz wsparcie w wielu dziedzinach, m.in. energetyce, budownictwie, rolnictwie, górnictwie, turystyce i ochronie środowiska.
Wykorzystanie tych technologii pozwala na przeprowadzenie pomiarów zarówno w terenie otwartym, jak w obszarach zurbanizowanych. Technologie lidar (laserowe) umożliwiają tworzenie precyzyjnych trójwymiarowych modeli terenu. Natomiast znane dziś szeroko z działań wojennych w Ukrainie drony ułatwiają szybkie i efektywne wykonywanie pomiarów w trudno dostępnych miejscach.
Inteligentne systemy transportowe
Na drogach państw UE wdrażane są różne inteligentne systemy transportowe, które łączą nowoczesne technologie informatyczne i komunikacyjne oraz infrastrukturę transportową i pojazdy. Wszystko po to, aby poprawić bezpieczeństwo, zwiększyć efektywność transportu oraz poprawić działania rzecz ochrony środowiska.
Biorąc pod uwagę większy poziom bezpieczeństwa, przypuszcza się, że pojazdy autonomicznie znacznie zmniejszyłyby odsetek wypadków powodowanych przez człowieka. Redukcja zagrożeń po wprowadzeniu pojazdów autonomicznych możliwa byłaby dzięki zdolności ciągłego monitorowania otoczenia i ruchu innych pojazdów na drodze oraz odpowiedniej reakcji, np. precyzyjnego hamowania czy zmniejszenie odstępów między samochodami.
Poleganie w głównej mierze na technologii jest jednak ryzykowne. W każdej chwili może ona przecież ulec awarii. Intensywny śnieg i mgła znacznie utrudniają działanie radaru i lidaru. Problemem są również nieoczekiwane sytuacje na drodze, takie jak roboty drogowe. Pojazdy autonomiczne muszą być w stanie znajdować odpowiednie rozwiązania takich sytuacji, a ciągle rozwijająca się geodezja musi tym wyzwaniom podołać.
