RACER: Darpa treibt Entwicklung autonomer militärischer Geländefahrzeuge voran

Autonome Kampffahrzeuge, die an ihre physischen Belastungsgrenzen bei Geländefahrten herangehen, sollen künftig US-Truppen unterstützen.

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(Bild: DARPA)

Von
  • Oliver Bünte

Die Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa), ein Forschungszweig des US-Verteidigungsministeriums, will das Projekt RACER (Robotic Autonomy in Complex Environments with Resiliency) zur Verbesserung autonom agierender Kampffahrzeuge im Gelände stärker ausbauen. Die Anzahl der Entwicklerteams soll von derzeit drei um vier weitere erhöht werden, teilte die Darpa Mitte Januar mit. Die Teams erhalten dazu RACER Fleet Vehicles (RFV), Drive-by-Wire-Geländefahrzeuge, die mit umfangreicher Sensorik- und hoher Rechenleistung ausgestattet sind und die Basis-Plattform der Forschungsarbeit bilden.

Das RACER-Programm der Darpa hat ein simpel klingendes, aber nicht einfach umzusetzendes Ziel: Kampffahrzeuge sollen sich im unwegsamen Gelände autonom genauso schnell oder besser noch schneller bewegen können, als würden sie von Menschen gesteuert. Dazu soll entsprechende autonome Technik entwickelt werden, die es ermöglicht, die Fahrzeuge an die "Grenze der mechanischen Systeme" zu bringen, heißt es von der Darpa. Mit der RACER-Technik sollen dann Kampffahrzeuge der US-Armee, des Marine Corps und von Spezialeinheiten ausgestattet werden, die mit Soldaten und anderen Fahrzeugen in militärischen Operationen zusammenwirken.

Dazu startete die Darpa im November die Phase 1 des RACER-Projekts. An die Carnegie Mellon University, das NASA-Jet Propulsion Laboratory und die University of Washington wurden je ein RFV vergeben. Die Fahrzeuge auf Basis der Drive-by-Wire-Plattform Polaris RZR S4 1000 Turbo sind mit 360°-Entfernungs- und Bildsensoren sowie LIDAR- und Radarsysteme, Stereokamerapaare, Farb- und Infrarotkameras, Ereignis- und Trägheitssensoren ausgestattet.

Die Fahrzeuge verfügen außerdem über eine hohe Rechenleistung zur Datenauswertung, darunter nicht näher angegebene Hochleistungs-GPUs. Die Rechentechnik ist in einer "umweltgeschützten, stoß- und vibrationsfesten und thermisch überwachten Elektronikbox" untergebracht. Sie sei entsprechend der speziellen Anforderungen des Einsatzes von Hochgeschwindigkeitsfahrten im Gelände ausgelegt, versichert die Darpa.

Die Grundausstattung an Sensoren und Kameras der RFVs liefert verschiedene Daten für das autonome Fahren.

Die Sensoren und die Elektronikbox liefern rund vier Terabyte an Daten pro Stunde. Die können dazu verwendet werden, um die auf Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen basierenden Algorithmen für das autonome Fahren zu ermöglichen. Die Forschungsteams haben die Option weitere Technik einzubauen, um die autonome Fahrleistung im Hochgeschwindigkeitsbereich und rauen Gelände zu verbessern. Dafür seien entsprechende Möglichkeiten vorgesehen – etwa für zusätzliche Sensoren und Recheneinheiten und autonomer Ansteuerungstechnik. Dazu stellt das Fahrzeug 7 KW an Leistung zusätzlich zur Verfügung. Zusätzlich können die Teams bei ihrer Entwicklungsarbeit auf 100 Terabyte an Sensordaten zurückgreifen, die mit dem RFV auf mehr als 500 Kilometer Geländefahrten gesammelt hat.

Vier weitere RFVs werden gerade gebaut. Sie sollen voraussichtlich noch im März 2022 an vier weitere Forschungsteams gehen. Welche das sind, verrät die Darpa noch nicht. Fest steht aber, dass im März ein erster Feldversuch in Fort Irwin, dem nationalen Trainingszentrum der US Army, beginnen soll. Die ersten Teams haben dann die Gelegenheit, ihre bisher erarbeiteten Ergebnisse zu präsentieren. Auf verschiedenen Kursen in unterschiedlichen Geländeformationen sollen die RFVs dann Entfernungen von fünf Kilometern autonom bewältigen, kündigt die Darpa an.

Die Fahrzeuge sollen auch in schwierigem Gelände mit hoher Geschwindigkeit autom fahren können (hier mit Operator am Steuer).

(Bild: DARPA)

Zusätzlich seien zwei Aufträge vergeben worden, um eine virtuelle Umgebung zur Erprobung und weiteren Entwicklung für autonomes Fahren im Gelände zu erstellen. RACER-SIM soll den Teams eine Option an die Hand geben, ihre Systeme zunächst virtuell zu testen, um so ohne Feldtests Zeit und Entwicklungskosten sparen zu können.

In der zweiten Phase des Projekts plant die Darpa eine Anpassung der erarbeiteten Systeme an ein repräsentatives Kampffahrzeug. Die Forschung und Entwicklung soll dann unabhängiger von der RFV-Plattform erfolgen.

(olb)