Die Forschungsagentur des US-Verteidigungsministeriums DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) entwickelt im RACER-Programm (Robotic Autonomy in Complex Environments with Resiliency) autonome Steuerungen für unbemannte Kampffahrzeuge. Im Rahmen des Vorhabens sollen Technologien entwickelt werden, mit denen die Fahrzeuge in schwierigem Gelände an der Grenze der Leistungsfähigkeit ihrer mechanischen Systeme manövrieren können. Dabei würden Geschwindigkeiten angestrebt, die mindestens so hoch seien, wie bei bemannten Fahrzeugen, beschreibt die DARPA ihre Forderungen.
„RACER soll die Integration und den Einsatz von autonomen Roboter-Kampffahrzeugen in der Armee, im Marine Corps und bei den Spezialeinheiten entscheidend voranbringen“, sagte Stuart Young, RACER-Programmmanager im Tactical Technology Office der DARPA.
Als Trägerfahrzeug mit dem Namen RACER Fleet Vehicle (RFV) für die Phase 1 des Projekts hat Carnegie Robotics eine Drive-by-Wire-Plattform des Polaris RZR S4 1000 Turbo mit 360°-Entfernungs- und Bildsensorik ausgestattet. Zur Sensorik gehören mehrere LIDARs, Stereokamerapaare, Farb- und Infrarotkameras, RADAR, Ereignissensoren und Trägheitsmesssensoren. Die von den Sensoren erhobenen Daten werden in einer geschützten, stoß- und vibrationsfesten und thermisch kontrollierten Elektronikbox gespeichert und verarbeitet. Für die Aufgabe als RFV wurden die 74 kW starken RZR darüber hinaus mit einem Überrollbügel und einem 7-kW-Generator zur Versorgung der Elektronik ausgestattet.
Von den vier bisher für RACER gebauten RFV sammelt eines derzeit vier Terabyte Sensordaten pro Stunde, um die auf künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen basierenden Autonomiealgorithmen und Stack-Ansätze zu unterstützen, die für rasante Manöver in komplexem Gelände erforderlich sind. Weitere vier Fahrzeuge sollen für Feldversuche im März 2022 zur Verfügung stehen.
Um die Softwareentwicklung weiter zu unterstützen, hat die DARPA außerdem über 100 Terabyte an RFV-basierten Sensordaten von mehr als 500 Kilometern Terrain an der Ost- und Westküste der USA gesammelt. Diese Daten werden mit den Teams ausgetauscht und im Rahmen eines RACER-Entwicklungstools verwaltet, um Effizienz und Sicherheit zu gewährleisten.
Im Rahmen des RACER-Programms wurden außerdem zwei Aufträge zur Entwicklung von Simulationsumgebungen und -fähigkeiten vergeben, die die Entwicklung von Algorithmen für autonomes Fahren im Gelände ermöglichen. „Diese Simulationsumgebungen werden es den Teams ermöglichen, Teile ihrer autonomen Systeme zu testen und zu validieren, ohne viel Zeit und Geld für Feldtests aufwenden zu müssen“, so Young.
Die beiden Hauptauftraggeber für das RACER-SIM-Programm sind Duality Robotics und Intel-Federal.
Die drei Institute (Carnegie Mellon University, NASA-Jet Propulsion Laboratory und University of Washington) wurden beauftragt, je eine autonome Steuerung für das RFV zu entwickeln, mit der das Fahrzeug selbstständig seinen Fahrweg im Gelände bestimmen und den vorgegebenen Zielpunkt mit maximaler Geschwindigkeit erreichen kann.
Als Höhepunkt der Phase 1 sind im März 2022 Feldversuche mit den Fahrzeugen der drei Teams im National Training Center in Fort Irwin, Kalifornien, vorgesehen. Dort sollen die Fahrzeuge ihre Leistungsfähigkeit auf Strecken mit unterschiedlichem Gelände und auf Entfernungen von bis zu fünf Kilometern beweisen.
Nach erfolgreichem Abschluss der Phase 1 ist geplant, in der Phase 2 die Untersuchungen mit einem Kampffahrzeug-Demonstrator in der Zehn-Tonnen-Klasse fortzusetzen. Dabei wird eine Geschwindigkeit und Mobilität angestrebt, die über denen der RFV liegen soll. Außerdem sollen taktische Anforderungen an die neuen Plattformen untersucht werden.
Redaktion / gwh