Talos Demo Day

Relacja z pokazu działania demonstratora

TALOS (ang. Transportable, Autonomous Patrol for Land Border Surveillance System, czyli Transportowalny, Adaptowalny System Patrolowania i Nadzoru Granicy Lądowej) to międzynarodowy projekt badawczy, współfinansowany ze środków Siódmego Programu Ramowego Badań i Rozwoju Technologicznego Unii Europejskiej (7PR) w obszarze „Inteligentny nadzór i bezpieczeństwo granic”. Projekt, którego realizacja zajęła cztery lata, rozpoczął się w czerwcu 2008 r.

Rolę koordynatora przedsięwzięcia pełnił Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP. Ponadto w skład konsorcjum projektowego weszło 13 organizacji i firm z obszaru przemysłu, sfery badawczo-rozwojowej oraz szkolnictwa wyższego, z 10 różnych krajów (Belgia, Estonia, Finlandia, Francja, Grecja, Hiszpania, Izrael, Polska, Rumunia, Turcja). Polskę, oprócz PIAP, reprezentowały jeszcze trzy podmioty: Politechnika Warszawska, ITTI Sp. z o.o. oraz Telekomunikacja Polska SA. Całkowity budżet projektu wyniósł ok. 20 mln euro, z czego 13 mln pochodziło ze środków Komisji Europejskiej.

Głównym założeniem projektu TALOS było opracowanie i test praktyczny (w warunkach naturalnych) innowacyjnej koncepcji mobilnego, modularnego, skalowalnego i autonomicznego systemu do ochrony europejskich granic.

Opracowany, w ramach projektu, system TALOS wykorzystuje najnowsze rozwiązania z obszaru robotyki mobilnej, sensoryki i komunikacji. System z założenia ma wspomagać funkcjonariuszy Straży Granicznej w wykrywaniu i przechwytywaniu osób usiłujących bezprawnie przekroczyć tzw. „zieloną” granicę na odcinkach, gdzie odległości między punktami kontroli są duże.

Konwencjonalne systemy ochrony granic lądowych oparte są na stosunkowo kosztownych, statycznych elementach naziemnych, rozmieszczonych wzdłuż linii granicznej, używanych jednocześnie do jej wygradzania, jak i obserwacji, wykrywania i ostrzegania. Taka infrastruktura jest nadzorowana, i niejako uzupełniana przez piesze i zmotoryzowane patrole w miejscach, gdzie dostęp do linii granicznej jest możliwy.

Głównym założeniem dla systemu TALOS jest jego wysoka mobilność, wynikająca z zastosowania bezzałogowych platform – robotów o wysokim stopniu autonomii i umożliwiająca im samodzielnie wykonywanie zadań, związanych z obserwacją terenu i wykrywaniem zdarzeń.

Ważną zaletą systemu jest łatwość jego transportu i rozmieszczenia na tym fragmencie granicy, na którym odnotowano wzmożoną nielegalną aktywność. Wszystkie komponenty mieszczą się w standardowych kontenerach, pozwalających na szybkie przenoszenie całego systemu drogą powietrzną, lądową, morską lub kolejową, dając możliwość błyskawicznego rozmieszczenia na wybranym odcinku granicy.

Istotną cechą systemu TALOS jest jego duża skalowalność i zdolność adaptacji – architektura systemu pozwala na szybkie dostosowywanie do warunków topograficznych i nasilenia nielegalnych działań na kontrolowanym obszarze.

Koncepcja operacyjna i architektura systemu zakłada zastosowanie bezzałogowych pojazdów naziemnych – UGV (ang. Unmanned Ground Vehicle), w co najmniej dwóch różnych konfiguracjach. UGV Observer przeznaczony jest do patrolowania i monitorowania granicy według zadanych tras i punktów kontrolnych, zaś UGV Interceptor służy do śledzenia ewentualnego intruza, przed przybyciem na miejsce zdarzenia funkcjonariuszy Straży Granicznej. Pierwszy z pojazdów wyposażony jest w zestaw czujników i urządzeń nawigacyjnych, umożliwiających mu autonomiczne poruszanie się i wykrywanie podejrzanych zdarzeń. Drugi pojazd, także zdolny do autonomicznej jazdy, pozwala dodatkowo operatorowi na komunikację z wykrytym osobnikiem za pomocą mikrofonu i głośnika.

W skład systemu mogą zostać również włączone bezzałogowe samoloty UAV (ang. Unmanned Air Vehicle) oraz Maszty Czujników, przeznaczone do pracy w obszarach o utrudnionym dostępie (np. bagna, góry).

Kontrola nad działaniem wszystkich elementów odbywa się z Centrum Dowodzenia Jednostkami Bezzałogowymi – UUCC (ang. Unmanned Units Command Centre). Umieszczone w nim konsole operatorskie służą dowódcy i operatorom jednostek bezzałogowych do zarządzania misją i pojazdami, zarówno w trybie autonomicznym, jak i w trybie teleoperacji. Na ekranach obydwu konsoli odbywa się planowanie misji i pojedynczych zadań dla pojazdów UGV i ich wyposażenia. Na ekranach przez cały czas dostępne są odczyty danych ze wszystkich czujników umieszczonych na robotach.

Wszystkie działania są możliwe dzięki zastosowaniu nowoczesnych metod komunikacji, wykorzystujących sieć WiMAX i pozwalających na szybki przesył dużej ilości danych między wszystkimi elementami systemu – w tym zarówno na zbieranie informacji z sensorów, jak i wydawanie komend bezzałogowcom.

Efektem czterech lat pracy konsorcjum TALOS jest demonstrator technologii, który został zaprezentowany 18 kwietnia 2012 r. na terenie poligonu ćwiczebnego Wyższej Szkoły Oficerskiej Wojsk Lądowych (WSOWL) we Wrocławiu, podczas pokazu pod nazwą „TALOS Demo Day”, którego głównym organizatorem i gospodarzem był PIAP.

Demonstrator – czyli jeszcze nie komercyjny prototyp, ale dowód na słuszność założonej koncepcji systemu – składa się z jednego centrum dowodzenia UUCC i dwóch pojazdów UGV. Ponieważ projekt swoim zakresem nie obejmował rozwinięcia o kolejne elementy – UAV i mobilny Maszt Czujników, opracowano w systemie stosowne interfejsy, aby urządzenia te mogły zostać zintegrowane w przyszłości, zaś na potrzeby demonstracji komputery w Centrum Dowodzenia symulowały komunikację z tymi podsystemami.

Obydwa pojazdy UGV zostały wyposażone w system nawigacji inercyjnej (INS), różnicowy GPS (DGPS), kamery jezdne oraz kamerę obserwacyjną dzień/noc. Ponadto, UGV Observer ma na wyposażeniu sensor elektrooptyczny z funkcją autośledzenia oraz radar Dopplera, pozwalający na wykrywanie obiektów zarówno w dzień, jak i w nocy. UGV Interceptor nie ma osprzętu wykrywającego, jest za to wyposażony w system komunikacji głosowej.

Kwietniowy pokaz na poligonie we Wrocławiu składał się z dwóch części. Pierwsza z nich – dynamiczna, bazowała na symulowanym scenariuszu operacyjnym, obejmującym m.in. autonomiczny przejazd zaplanowanej trasy, skanowanie terenu i wykrycie intruza przez UGV Observer, a także „przechwycenie” go przez UGV Interceptor do czasu przyjazdu patrolu Straży Granicznej. W drugiej części imprezy, podczas sesji technicznej/akademickiej, partnerzy projektu szczegółowo zaprezentowali swój wkład w wykonane w projekcie prace badawcze.

Wydarzenie zgromadziło ponad stu zaproszonych gości, reprezentujących sektory administracji publicznej, nauki i bezpieczeństwa oraz użytkowników końcowych, w tym także członków współpracującej przy projekcie Rady Użytkowników Końcowych (End User Advisory Board – EUAB), czyli ciała doradczego powołanego do opiniowania i nadzoru nad prawidłowym zaprojektowaniem i wykonaniem systemu, składającego się z przedstawicieli Straży Granicznych państw członkowskich i kandydujących Unii Europejskiej, odpowiedzialnych za poszczególne odcinki lądowej granicy Unii (Estonii, Grecji, Polski, Rumunii oraz Turcji). Według licznych opinii przybyłych gości prezentacja na poligonie została przeprowadzona w wysoce profesjonalny sposób, a zaprezentowany demonstrator stanowi dobry punkt wyjścia do rozmów na temat zastosowań technologii bezzałogowych w dziedzinie bezpieczeństwa.

Agnieszka Sprońska
Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP