GMV desarrollará tecnologías avanzadas para una nueva generación de vehículos autónomos
La multinacional tecnológica GMV ha resultado adjudicataria de un relevante contrato para el desarrollo de una solución de posicionamiento por satélite (GNSS) preciso e íntegro para la nueva generación de vehículos autónomos del fabricante alemán de automóviles BMW Group.
En la conducción autónoma es necesario disponer de tecnologías y sistemas que permitan llevar a cabo un posicionamiento con la máxima precisión, seguridad y fiabilidad, y GMV pone en valor las soluciones para coche autónomo basadas en sistemas globales de navegación por satélite, en los que atesora una dilatada experiencia en el sector espacial.
La solución tecnológica aportada por la multinacional española se va a desarrollar por primera vez en los vehículos autónomos de BMW Group, proporcionando un software de posicionamiento que calcula la posición del vehículo y otras magnitudes, utilizando avanzados algoritmos desarrollados por GMV, incluyendo elementos ya patentados. Dichos algoritmos han sido especialmente modificados y adaptados para cumplir con los requisitos de seguridad y prestaciones de BMW Group. Asimismo, el software desarrollado seguirá las exigentes normativas de automoción y los más altos niveles de calidad para el desarrollo de software crítico.
La solución de posicionamiento preciso y seguro de GMV cumplirá con los requisitos de seguridad y prestaciones del cliente y el software desarrollado seguirá las exigentes normativas de automoción y los más altos niveles de calidad.
Sara Gutiérrez Lanza, directora de la Unidad de Negoción de Automoción de GMV, nos da más detalles sobre este proyecto y el trabajo que GMW desarrollará para BMW.
¿Podría explicarnos cómo funciona el sistema de posicionamiento desarrollado por GMV?
La solución tecnológica aportada por GMV y que se va a desarrollar por primera vez en los vehículos autónomos de BMW se compone de dos elementos. Por un lado, un software de posicionamiento embarcado que calcula la posición del vehículo y otras magnitudes, utilizando avanzados algoritmos desarrollados por GMV -incluyendo elementos ya patentados-, modificados y adaptados para cumplir con los requisitos de seguridad y prestaciones de este tipo de aplicaciones de conducción autónoma, mucho más exigentes que los utilizados en los sistemas GNSS para aviación. Se trata de un software desarrollado siguiendo las exigentes normativas de automoción y los más altos niveles de calidad para el desarrollo de software crítico, que exige un estricto control y reducción de todos los riesgos que puedan afectar a la seguridad del pasajero.
Un segundo componente clave de la solución es un servicio de correcciones globales de navegación por satélite, que se ejecutará en una infraestructura segura y que utilizará los datos obtenidos desde una red global de estaciones de seguimiento que GMV va a desplegar en el marco del contrato.
¿Qué ventajas supone para los vehículos y sus ocupantes el sistema diseñado por GMV respecto a otros existentes o en desarrollo?
Los vehículos autónomos con niveles de automatización 3, 4 y 5 van a requerir de sistemas de posicionamiento de muy alta precisión y con integridad, donde los requisitos a cumplir son mucho más exigentes que en el caso de la aviación civil. En este sentido, la solución aportada por GMV permite contribuir de forma muy clara al avance hacia los niveles de automatización más elevados, a la vez que nos permite obtener un retorno al enorme esfuerzo e inversión realizado por GMV desde hace más de 10 años.
A partir de la experiencia adquirida en el desarrollo de soluciones de integridad para EGNOS y Galileo, GMV ha trabajado en el desarrollo y la adaptación del concepto de soluciones de integridad para el mercado de automoción (donde posee 9 patentes hasta el momento) y, en paralelo, GMV ha desarrollado soluciones propietarias de GNSS PPP (Precise Point Positioning) (magicPPP). Ambas áreas de investigación convergieron con la implementación de los algoritmos patentados, como el KIPL en el motor de posicionamiento PPP, convirtiéndose así en la primera implementación y referente de una solución de PPP seguro.
¿Los factores atmosféricos pueden suponer un problema?
En el caso de GNSS, los fenómenos troposféricos afectan a la señal GNSS pero son fácilmente modelables, por lo que los cambios atmosféricos (lluvia, viento, cambio de humedad o presión) no afectan apenas a las prestaciones. Tenemos que considerar, sin embargo, el caso de la ionosfera. En este caso, ésta afecta y mucho. Entre los mecanismos que utilizamos en GMV para conseguir que esto no impida alcanzar los exigentes requisitos y prestaciones que debe cumplir la solución, se encuentra la utilización de datos de redes de estaciones regionales (además de los datos de la red global que se utiliza) para su procesado. De este modo aseguramos que la solución pueda seguir convergiendo muy rápido, como se requiere.
La incorporación de esta tecnología, ¿qué coste añadido puede suponer para el vehículo?
No conocemos este detalle, ya que forma parte de los modelos de negocio de los OEMs. Hay que tener en cuenta que estas tecnologías aparecen integradas en potentes plataformas que se van incorporando a los vehículos para facilitar el despliegue de determinadas funciones ADAS y de automatización, por lo que la tecnología facilitada por GMV es tan sólo una pieza más de las soluciones o funciones de conducción autónoma que incorporará el vehículo. Por otro lado, hay que tener en cuenta que los modelos de negocio hacia los que se está tendiendo en el sector del automóvil con la llegada del vehículo autónomo y conectado, se orientan cada vez más a facilitar servicios además de o como alternativa al vehículo como producto, por lo que hacer una traducción del coste de la incorporación de determinadas tecnologías al precio de final de un vehículo no es algo inmediato.
Este sistema, ¿está pensado para cualquier vehículo autónomo o debe cumplir algunas características en cuanto a zonas de circulación?
Es necesario tener en cuenta los diferentes niveles de automatización que define la SAE que van desde el Nivel 0 (ausencia de automatización) hasta el Nivel 5 (Automatización completa). Hasta el Nivel 2 (Automatización Parcial - sistemas avanzados de asistencia al conductor o ADAS), el conductor monitoriza y percibe el entorno. A partir del nivel 3 es el vehículo el que se encarga de esta tarea.
La solución aportada por GMV podrá ser ya utilizada en vehículos de Nivel 3 (Automatización condicional), donde el vehículo ya controla funciones de seguridad.
El salto del nivel 2 al nivel 3 es considerable desde el punto de vista tecnológico, aunque sea inapreciable para un conductor humano. En el caso del nivel 3 los vehículos disponen de funciones de percepción del entorno y pueden tomar decisiones de forma autónoma, como adelantar a un vehículo que circula a baja velocidad. Sin embargo, todavía requieren la supervisión de un humano y el conductor debe permanecer alerta y disponible para tomar el control, si el vehículo es incapaz de ejecutar la tarea de conducción.
Los vehículos autónomos con niveles de automatización a partir de 3 requieren sistemas de posicionamiento de muy alta precisión y con integridad, donde los requisitos a cumplir son mucho más exigentes que en el caso de la aviación civil. La solución de GMV cumple con los requisitos de integridad y prestaciones necesarios para este nivel de automatización.
¿Qué requisitos suponen estas soluciones desde el punto de vista de las infraestructuras? Por ejemplo, ¿cómo resolver las zonas con poca o nula cobertura?
La solución aportada por GMV está preparada para hacer frente a escenarios que resultan menos favorables a la utilización de GNSS, ya que integra sistemas de navegación inercial (IMUs) que posibilitan que la solución de posicionamiento pueda seguir siendo utilizada por el vehículo autónomo en condiciones en las que la señal GNSS no está disponible (como puede ser atravesar un túnel), sin que las prestaciones requeridas de precisión e integridad se vean degradadas.
Además, se utilizan algoritmos de reconvergencia después de tramos cortos con ausencia de señal GNSS, (por ejemplo, atravesar un túnel o pasar debajo de un puente); estos son algoritmos de ‘gap-bridging’ propietarios de GMV.
Por otro lado, la tecnología sobre la que se ha desarrollado la solución (PPP o Precise Point Positioning) es una tecnología que ofrece robustez frente a la indisponibilidad de las correcciones durante ciertos períodos, logrando así que no se degraden las prestaciones ofrecidas por esta solución.
GNSS es una tecnología habilitadora de la conducción autónoma que ya está siendo utilizada para asistir la conducción semi-autónoma durante la navegación, utilizando mapas digitales. Su uso combinado con tecnologías como IMUs, conectividad (V2X (5G, ITS-G5)), mapas de alta precisión e hibridación con otros sensores (cámaras, lidar…), serán claves para poder facilitar el despliegue de los niveles de automatización superiores, muy exigentes en prestaciones y en particular en safety.
Finalmente, este es un primer paso, sin duda, de todas las tecnologías que irán introduciéndose en los vehículos, hasta quizá, dejar de ser lo que hasta ahora entendemos como tal. ¿Cuál cree que es la tendencia en este sentido? ¿Dejaremos de conducir en breve… o es un proyecto a largo plazo?
Hay que tener en cuenta que, de los diferentes niveles de automatización descritos por la SAE, ya diferentes modelos de vehículos que circulan por nuestras carreteras incorporan funcionalidades ADAS y de asistencia avanzada a la conducción. Muchas marcas podrán incorporar niveles de automatización 3 en un período de 2 ó 3 años, y en paralelo se va avanzando en las diferentes tecnologías que podrán facilitar la introducción de los niveles más elevados de automatización en los siguientes años.
Será necesario esperar varios años para poder disfrutar de vehículos de nivel 5. Según el Parlamento Europeo, a partir de 2030 podríamos empezar a conocer la verdadera conducción autónoma de nivel 5. Sin embargo, es importante tener en cuenta que, además de la tecnología a bordo del vehículo, los tiempos vendrán también marcados por el despliegue de un conjunto de elementos necesarios para su implantación.
Además de los tecnológicos, existen otros retos que conlleva la implantación de la conducción autónoma relacionados con el marco legal de seguridad vial, normativa, preparación de la infraestructura, marco legal en caso de accidente, gestión de los datos generados por este tipo de vehículos, privacidad y ciberseguridad, convivencia entre vehículos autónomos y no autónomos, o distintas cuestiones sociales en las que se necesita dar un claro impulso para que los desarrollos en la tecnología puedan venir acompañados de una implantación de facto de los diferentes niveles de movilidad autónoma.
Sara Gutiérrez Lanza dirige la Unidad de Negocio de Automoción en GMV. Esta unidad de negocio lleva a cabo el diseño y desarrollo de plataformas de automoción para vehículos conectados y autónomos, que involucran tanto ingeniería hardware, como desarrollo de software embebido y el suministro de servicios para el coche conectado, que incluyen soluciones telemáticas y de movilidad avanzada. La oferta de GMV en automoción incluye además avanzados algoritmos de posicionamiento preciso y seguro para conducción autónoma, ADAS y servicios cooperativos y se amplía con productos y servicios especializados en ciberseguridad para el coche conectado y autónomo.
Sara es ingeniero electrónico e ingeniero técnico industrial por la Universidad de Valladolid. Su trayectoria profesional ha estado vinculada a GMV desde el año 2000, donde ha tenido la oportunidad de desarrollar diversas actividades y servicios en el ámbito de la telemática, servicios y soluciones para los Sistemas Inteligentes de Transporte y el sector de automoción, tráfico y aplicaciones de movilidad.
Antes de dirigir el área de automoción en GMV estuvo al frente de las actividades de desarrollo de negocio en este campo durante varios años, tras haber ejercido labores de dirección de proyectos y coordinación de equipos involucrados en el desarrollo de proyectos de movilidad avanzada, tanto para clientes públicos como privados.
Además, Sara también ejerce como experta independiente y asesora de organismos públicos como la Agencia Europea de GNSS (GSA) y la Comisión Europea, para la evaluación de ofertas y revisión de proyectos de I+D+i relacionados con la conducción autónoma y la movilidad avanzada y coordina la participación de GMV en actividades de estandarización en los comités y grupos de trabajo ISO/TC 22/SC 32/WG 11 para la definición de la norma ISO 21434 sobre ingeniería de ciberseguridad para vehículos de carretera.
