Előfizetés a lapra

Úton a vezető nélküli közlekedési eszközök felé

A hét kutatója, drón, fizika, interjú, műszaki, repülés, UAV

2014/07/04

Drónok, a Google „önmagát irányító" autói, az új vezető nélküli négyes metróvonal Budapesten: a vezető nélküli közlekedési eszközökről egyre többet lehet hallani manapság. A pilóta nélküli légieszközökkel, vagyis az UAV-okkal kapcsolatban itthon többek között az MTA SZTAKI-ban és a Műegyetemen is folynak kutatások. Mindkét kutatócsoport tagja Bauer Péter, akivel az eredményekről és azok tudományos, illetve gyakorlati hasznosításáról beszélgettünk.

– Sok kisfiú álma a repülés vagy a repülőgépekkel kapcsolatos műszaki pálya. Önnél is így kezdődött?

– Mindig is érdekeltek a műszaki dolgok, különösen a repülőgépek. Ebben az is közrejátszott, hogy reptér közelében laktunk. Ezért felvételiztem a BME Közlekedésmérnöki (ma Közlekedésmérnöki és Járműmérnöki) Karára, ahol repülőgépész szakirány is működik. Itt végeztem okleveles gépészmérnökként (repülőgépészként). Már az egyetemi tanulmányaim alatt bekapcsolódtam a kutatásba tudományos diákköri munkák keretében; tanszéki demonstrátorként pedig az oktatásba is a Bokor József professzor úr vezette Közlekedésautomatikai (ma Közlekedés- és Járműirányítási) Tan­szé­ken. Ő szerettette meg velem az irányításelmélet tudományát, melynek segítségével még repülőgépek robotpilótái is tervezhetők. Maradtam is a tanszéken PhD hallgatónak, kutatási területként a légieszközök modellezését és irányítását (robotpilótával) választva.

 2008 után lehetőségem lett volna pályámat a tanszéken, az iparban vagy az MTA SZTAKI-ban folytatni. Mivel leginkább a kutatás vonzott, ezért az MTA SZTAKI mellett döntöttem. A Vanek Bálint vezette „Repülésirányítási és Navigációs Kutatócsoport” tagja lettem a Rendszer- és Irányításelméleti Kutatólaboratóriumban, ahol a polgári repüléssel karöltve pilóta nélküli légijárművek (UAV) kutatása is folyik. Végül itt írtam és védtem meg PhD dolgozatomat a pilóta nélküli repülőgépek optimális irányítási módszereiről. Jelenleg a labor tudományos munkatársa vagyok.

– Mennyi az elméleti és mennyi a gyakorlati rész a munkájában?

– Bár kutatóként dolgozom, igyekszem nem elszakadni a valóságtól és olyan elméleti problémákat tanulmányozni, melyek megoldása később valódi alkalmazásokban ölt testet. Az UAV-k kutatása ezt meg is követeli, mivel a kísérleti eredményeket azonnal kipróbáljuk modellrepülőgépeken. A kipróbált megoldások aztán a légiforgalomban használt utasszállító repülőgépek biztonságosabbá és környezetbarátabbá tételéhez is hozzájárulhatnak. Az Airbusszal és sok repülőipari beszállítóval dolgozunk a jövő repülőgépeinek fejlesztésén, az UAV-kon szerzett tapasztalatokat is figyelembe véve. Általában egy-egy gyakorlati probléma inspirálja az elméleti kutatásokat, arra keressük a lehető legjobb megoldást. Munkám az elméleti matematikai számításoktól, a számítógép-programozáson át a repülőgép szereléséig terjed, tehát vannak elméleti és gyakorlati részei is.

– Hol tudják a kutatásuk eredményeit hasznosítani a tudományban és a hétköznapokban?

– Eredményeinket a tudományban különféle, az Európai Unió és az USA által finanszírozott kutatási projektekben használjuk, ami egyfajta minősítése is a munkánknak. Új és jövőbe mutató megoldások kifejlesztése és demonstrálása a cél, amiből az következik, hogy eredményeink nem kerülnek be azonnal a hétköznapokba. Idővel azonban a projektek keretében megvalósuló repülőipari fejlesztéseken keresztül hasznosulni fognak. Egy személyes eredményemet azért hadd emeljem ki. Ez egy útvonalkövető algoritmus kifejlesztése volt, amit a University of Minnesota (USA) kutatóinak átadtam, közösen teszteltük és kiválóan működött, nagyon elégedettek voltak vele, mind a mai napig ezt használják az ottani UAV-k fedélzetén.

– Ezek szerint világviszonylatban is jó a megítélésük. Igaz ez itthon is?

– Hazai viszonylatban az UAV-ket kutató csoportok és cégek kapcsolatban állnak egymással lévén, hogy ez egy kis közösség. Idén fog megalakulni az úgynevezett UAS-(un­manned aerial systems) klaszter, mely még jobban összefogja a kutatókat és fejlesztőket, az ipari igények érvényesülése érdekében. De másokkal is folyamatosan keressük az együttműködés lehetőségét, igyekszünk minden hazai fórumon megjelenni, és az UAV-k széles körű elterjedését elősegíteni.

– Mennyire technikai és mennyire pszichikai kérdés a vezető nélküli járművek elfogadtatása az emberekkel?

– Az UAV-k elfogadtatása két szinten szükséges. Egyrészt a jogalkotók, a hatóság szintjén, hogy hivatalosan engedélyezett legyen az ilyen eszközök más repülőkkel közös légtérben való használata, másrészt a társadalom, a hétköznapi ember szintjén.

 Kutatói részről mindkét szinthez azzal tudunk hozzájárulni, hogy olyan rendszereket fejlesztünk, melyek megbízhatóak és nem csökkentik a légiközlekedés biztonságát, beleértve a lehetséges földi károkozást is. A kérdés tipikusan a 22-es csapdája: amíg nincs egy kifejlesztett, technikailag bizonyítottan működőképes rendszer, addig a jogalkotók nem tudják, melyek a fontos, szabályozandó kérdések, ugyanakkor szabályozás hiányában az UAV-építők nem tudnak mihez igazodni a rendszerek fejlesztése során.

 Két fő, aktív kutatási területünk kapcsolódik ehhez. Az egyik a nagy megbízhatóságú repülőgéprendszerek kutatása, mely azt jelenti, hogy az UAV-ken is többszörözött rendszereket használunk, mint a nagy repülőgépeken. Ez a kisebb méretek miatt nehezebben megoldható, de mindenképpen megoldandó feladat. Az MTA SZTAKI-ban több éve folytatjuk az ilyen irányú kutatásokat, és vannak olyan eredményeink, melyek a nemzetközi szereplők érdeklődését is felkeltették. A cél, hogy az UAV-k is elérjék vagy megközelítsék azt a megbízhatósági szintet, amit a nagy repülőgépek.

 A másik az úgynevezett „látni és elkerülni” rendszerek fejlesztése, melyek célja, hogy az UAV érzékelje a környezetében levő többi lé­gi­esz­közt (radarral vagy kamerával), és ha fennáll az ütközés veszélye, kikerülje őket. Ezzel a témával foglalkozik az USA haditengerészeti kutatások hivatala (ONR) által finanszírozott projektünk, ahol kamera alapú „látni és elkerülni” rendszer fejlesztésén dolgozunk, kísérleti repülések eredményeit is felhasználva.

 A pilóta nélküli utasszállító repülőgépek társadalmi elfogadtatásához inkább a pszichikai tényezőket kell leküzdeni, mint a technikai akadályokat. Napjaink nagy utasszállító gépei már rendelkeznek olyan szintű automatizálással, hogy nagyrészt robotpilótával repülik a teljes utat, sőt az automatikus fel- és leszállás is lehetséges lenne. Hogy ki merne pilóta nélküli gépen utazni, az nehezebb kérdés, de lehet, hogy évtizedek múlva ez már teljesen elfogadott lesz.

– És lent a földön? Vagy a föld alatt, mint a metróban?

– A probléma itt is hasonló. A Google street view-hoz fotókat készítő autók automatikus közlekedését már engedélyezték az USA néhány államában, igaz, egyelőre emberi felügyelettel. De például Toulouse-ban a metró már vezető nélküli és Budapesten a 4-es metró már automatikusan, de még vezetői felügyelettel működik. A jövőbeni terv pedig tudtommal a vezetők teljes elhagyása. Szóval vannak a világban olyan lépések és megoldások, melyek azt mutatják, hogy a vezető nélküli járművek egyre elfogadottabbak lesznek. A fejlesztésekben a repülés élen jár, sok – először itt alkalmazott – technológia később a földön, vízen és a föld alatt is hatékonyan alkalmazható.

 TRUPKA ZOLTÁN

2014/25