luckyea77 (luckyea77) wrote,
luckyea77
luckyea77

Category:

Черное в темноте: как решают проблему невидимости беспилотников



Беспилотный общественный транспорт уже давно работает или испытывается в ряде стран, а беспилотные автомобили не являются редкостью на дорогах, пусть и с испытателем в салоне. Однако важнейшим условием развития такой техники является обеспечение безопасности и надежности. Мелочей здесь быть не может, а свою роль могут сыграть даже, казалось бы, сторонние вопросы вроде типа и цвета лакокрасочного покрытия кузова или разметки и дорожных знаков. Ольга Колеватова, генеральный директор PPG в России, рассказывает, как покрытие корпуса и салона автомобиля влияет на его энергоэффективность, безопасность и комфорт.

Проблемы развития

По разным оценкам, рынок беспилотных автомобилей уже в ближайшие несколько лет может достичь объемов в десятки, а то и сотни миллиардов долларов. Неудивительно, что разработкой подобной техники занимаются различные компании, в том числе и в России. Машины, способные ездить без водителя, уже испытываются на российских дорогах. Однако вплоть до 2021 года они могли появиться на улицах только при условии, что испытатель готов в любой момент перехватить управление в случае опасности или некорректных действий электронного мозга. Только в марте текущего годаправительство РФ утвердило разработанный Минтрансом комплекс мероприятий по тестированию и вводу в эксплуатацию беспилотников без инженера в салоне.

В 2018 году Российская венчурная компания и консалтинговая компания Frost & Sullivan оценили потенциальную долю беспилотных автомобилей на мировом рынке в 40%. По их предположению, эта доля соответствует 36 млн проданных машин. В целом, учитывая настигшую мир пандемию коронавируса, подобные оценки следует считать завышенными, однако планы по разработке и внедрению беспилотного транспорта во многих странах остаются.



Государства играют активную роль в создании инфраструктуры для беспилотников, свидетельствует Индекс готовности стран к использованию автономного транспорта — 2020 от KPMG. Эксперты компании сочли, что Россия находится в тридцатке лидеров по внедрению беспилотников. Вместе с тем,согласно исследованию Arthur D. Little, только 53% опрошенных в среднем по миру и 36% респондентов из России готовы опробовать или регулярно пользоваться самоуправляемыми автомобилями. Основные опасения у будущих пассажиров связаны с безопасностью и надежностью такой техники. И это подтверждается повышенным резонансом, связанным с несколькими авариями с беспилотниками. Каждый такой кейс тщательно расследуется, и разработчики закладывают максимально возможные меры безопасности при проектировании.

В помощь электронным глазам

Черный цвет занимает 18% рынка автомобильных цветов, уступая лишь белому. Это неудивительно. Он чрезвычайно универсален, его любят дизайнеры, а покупатели считают его признаком солидности. Так что маловероятно, что покупатели в будущем станут массово от него отказываться. Но такая популярность ставит перед инженерами целый ряд задач, решение которых необходимо для обеспечения безопасности.

Беспилотные автомобили для определения своего местоположения и оценки ситуации на дороге используют комплекс приборов и датчиков, сканирующих пространство вокруг. Они называются лидары (от англоязычного акронима LIDAR). Эти устройства используют инфракрасное излучение для оптического и светового обнаружения и измерения дальности до ближайших и отдаленных объектов. Приборы испускают инфракрасные лучи и на основе данных об отражении системы автомобиля делают вывод о том, что находится на дороге вокруг.

Проблема в том, что темные цвета активно поглощают инфракрасное излучение. Ряд испытаний показал: поверхность черного автомобиля отражает всего 6% направленного на него излучения (если считать показатели белого автомобиля за 100%). Иначе говоря, для беспилотника чем темнее автомобиль (или другой объект), тем хуже он «видим».

Решить эту проблему удалось с помощью особых лакокрасочных материалов (ЛКМ). Их особенность в том, что они могут пропустить лучи вглубь слоя краски, сквозь верхние декоративные слои к отражающей поверхности. От него луч отскакивает обратно к лидару, и объект становится видимым для беспилотного авто. Впервые подобное покрытие разработала компания PPG на основе технологий, использующихся в аэрокосмической индустрии. Позднее компания приобрела производителя оборудования и лакокрасочных материалов для производства разметки и дорожных знаков для беспилотных машин Ennis-Flint, и теперь подобное покрытие применяется и для объектов дорожной инфраструктуры. В будущем ими можно будет красить и объекты вроде стен, ограждений или опор мостов, а также разметку, что позволит системам наблюдения беспилотников с легкостью распознавать их.

Не менее важно разработать легкоочищаемые покрытия, которые позволят эффективно смывать пыль и воду с линз датчиков, тем самым устраняя помехи от снега, льда или грязи.

Защищая электронику

Для корректной работы систем беспилотного автомобиля необходимо добиться идеального приема и передачи радиосигналов. Обилие электроники в современных машинах приводит к значительному количеству электромагнитных помех и утечек радиочастот. В результате сигналы могут «дрейфовать» и «смешиваться», создавая перекрестную связь, которая может ухудшать качество работы оборудования. Новейшие технологии в области защитных покрытий приходят на помощь и тут, защищая системы от помех и гарантируя, что все будет работать как надо.

Правильный выбор краски может даже привести к снижению расхода топлива или батареи. Дело в том, что поддержание нужного температурного режима зависит в том числе и от примененных материалов отделки салона, кузова и подкапотного пространства. Например, высокая способность корпуса машины отражать солнечную энергию позволит сократить использование систем климат-контроля и исключить необходимость открывать окна, тем самым уменьшая энергопотребление автомобиля.



Работа производителей лакокрасочных покрытий в области аккумуляторных электромобилей позволила разработать экономически эффективные продукты, которые ликвидируют вредный н-метил-2-пирролидон в процессе нанесения катодного покрытия, сохраняя при этом производительность батареи. Эти новые скрепляющие материалы позволят снизить токсичность, улучшить формулу и процессы нанесения, обеспечивая при этом равные или улучшенные характеристики элементов.

Производители ЛКМ стремятся определить лучшие технологии для удовлетворения конкретных функциональных требований, а также согласовывают каждое решение с общей конструкцией аккумуляторной системы и уникальными технологическими возможностями каждого заказчика. Успешно внедряются надежные, крупносерийные, автоматизированные производства аккумуляторных элементов, модулей и блоков. Благодаря этому на рынке существует широкий выбор решений для проектирования, конструирования и производства элементов, модулей и блоков литий-ионных батарей. В частности речь идет о следующих задачах:

  • Диэлектрическая защита. Диэлектрические покрытия используются вместо пленочных и/или ленточных решений для устранения зазоров, пустот, разрывов швов и защиты кромок, а также для обеспечения высокой производительности и автоматизированного нанесения.
  • Противопожарная защита. Растет ассортимент высокоэффективных решений для защиты аккумулятора автомобиля от пожара и смягчения последствий теплового удара. В частности речь идет о проверенных временем технологиях нанесения вспучивающихся огнезащитных покрытий. Эти решения, способные работать в больших объемах, охватывают три класса огнезащиты аккумуляторов (BFP-X, BFP-S и BFP-E), соответствующие различным областям применения и требованиям к аккумуляторам.
  • Терморегулирование. Покрытия могут поддерживать и усиливать все возможные варианты систем терморегулирования аккумуляторов. Общие решения и области применения включают в себя заполняющие и теплопроводные покрытия между пластинами и модулями батареи, а также теплопроводные покрытия между охлаждающими змеевиками и пластинами.
  • Конструкция и герметизация. Проверенные клеевые и герметизирующие материалы идеально подходят для решения различных задач, связанных с аккумуляторными батареями для электромобилей. Речь идет о герметизации корпусов и компонентов, фиксации элементов и модулей в блоках, укреплении конструкции и защите от ударов.
  • Защита от коррозии и ударов. Решить эту задачу позволяет комплексное сочетание проверенных временем решений, в том числе электропокрытий, порошковых покрытий и полимочевин для корпусов литий-ионных батарей. Каждое из них может быть нанесено с помощью экономически эффективных автоматизированных высокообъемных процессов.
  • Защита от электромагнитного излучения и радиоэлектронных помех. Экранирование в электромобилях применяется для корпусов электронных узлов, программируемых терминалов, телеметрических систем, датчиков бортовой системы сбора данных, систем объединения показаний аудиовизуальных сенсоров, пластиковых/композитных корпусов/крышек аккумуляторов, корпусов систем управления батареями, а также зарядных устройств и инверторов. С этой задачей справляются напыляемые проводящие покрытия из никеля и меди с серебряным покрытием.


  • Покрытие для комфорта

    Появление беспилотных автомобилей потребует новых решений не только для обеспечения безопасности, но и для повышения комфорта. Например, ожидается, что все большее количество пассажиров будет ездить на автомобилях все чаще. Это потребует повышения прочности и чистоты поверхностей салона. Кроме того, такие поверхности станут умными, то есть в них будут интегрированы дисплеи органов управления.



    В связи с этим производители были вынуждены переосмыслить свой подход к проектированию автомобилей, уделив особое внимание салону. Он должен быть проще в очистке, устойчив к загрязнениям от предыдущих пассажиров и оснащен встроенными технологиями. Производители красок и лакокрасочных покрытий могут поставлять функциональные, проводящие и тактильные покрытия для интерьера автомобиля, которые улучшают внешний вид, повышают комфорт и полезность всех поверхностей салона, включая сенсорные экраны. На рынок уже вышли прозрачные защитные, антибликовые и олеофобные покрытия, а также краски типа soft touch, также известные как «мягкий пластик» Все эти материалы можно объединить в многослойное покрытие, которое проще наносить и применять.




    Активный рост автомобильной индустрии в целом и беспилотных машин в частности раскрывает проблемы там, где их, казалось бы, не ждешь. И чем активнее новые технологии проникают в нашу жизнь, тем неожиданнее бывают вызовы, стоящие перед производителями. Это вынуждает разработчиков как самих машин, так и их комплектующих искать новые решения и работать на стыке различных областей науки и техники.

    Источник

    Tags: авто, беспилотник
    Subscribe

    Posts from This Journal “авто” Tag

    promo luckyea77 декабрь 30, 15:00 8
    Buy for 10 tokens
    По этой ссылке (или этой) можно скачать информационную базу для программы "1С:Предприятие". С помощью данной базы можно готовиться и сдавать экзамены по темам: - Электробезопасность - Основы промышленной безопасности А.1 - Специальные требования промышленной безопасности: Б 9.31.…
    • Post a new comment

      Error

      default userpic

      Your IP address will be recorded 

      When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
      You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
    • 5 comments