마린 테크놀로지, USV HydroDron에 SBG의 INS 통합
마린테크놀로지는 발트엑스포에서 완전히 새로운 수로 무인 선박을 선보였습니다.
"Ekinox-D 매핑 등급 GNSS를 매우 컴팩트한 폼팩터에 결합한 USV 위한 완벽한 RTK INS." | 해양 기술
마린 테크놀로지는 발텍스포 2019에서 폴란드 최초의 자율 수로 무인 선박인 하이드로드론을 선보였습니다. 최근 완료된 이 프로젝트는 국립연구개발센터의 공동 자금 지원을 받았으며 Baltexpo 2019 골든 앵커 경연대회에서 수상했습니다.
접근이 어려운 수역에서도 매핑 가능한 HydroDron
하이드로드론은 가볍고 튼튼한 소재로 제작된 무인 쌍동선으로, 이중 선체 시스템(길이 4m, 폭 2m)을 갖추고 있습니다.
엔진 부분은 서로 독립적으로 작동하는 두 개의 전기 모터를 장착하여 최대 10노트 이상의 속도와 기동성을 제공합니다.
제한된 해역에서 수로 측정을 위한 이 자율 및 원격 제어 수상 플랫폼은 기동성이 특징입니다.
자동차 트레일러 또는 대형 수상 선박에 탑재하여 임무 지역으로 운반하고 해변, 해안, 부두, 플랫폼 또는 수상 선박에서 트레일러에서 발사할 수 있습니다.
HydroDron은 대형 유인 장치가 접근하기 불가능하거나 어려운 해역에서 작동하므로 사용이 불가능하거나 수익성이 떨어집니다.
수로 측량을 위한 완벽한 장비를 갖춘 USV
플랫폼의 자율 항법 및 자동 3D 수로 측량 시스템의 개발은 항만 지역 및 기타 제한 구역에서 작동하기 위한 마린 테크놀로지의 원격 제어 다목적 수면 플랫폼이 크게 개선되었음을 의미합니다.

이제 플랫폼은 완전 자율 모드로 수심 측정, 소나 및 기타 측정 임무를 수행하여 적응형 궤적 계획과 플랫폼 주변의 실시간에 가까운 상황 측정 데이터에 대한 자동 3D 분석을 구현할 수 있습니다.
하이드로드론 장비
하이드로드론은 다양한 측정 장비를 통합하여 다양한 변형을 제공합니다:
- Ping DSP의 통합 수심 측량 및 소나 시스템 3DSS-DX-450
- 데이터 수집용 산업용 컴퓨터 Getac S410(수로 관측소의 주요 요소)
- SBG Systems 외장형 듀얼 안테나 관성 항법 시스템 Ekinox2-D
- Syqwest의 싱글빔 이중 주파수 소나 HydroBox HD
- 고주파 싱글빔 소나 에코로거 EU400
- 벨로다인의 라이더 퍽 VLP-16
또한 선체에 각각 하나씩 있는 2개의 수직 프로브, 2개의 비디오 카메라(회전 및 고정), 기상 관측소 등 센서 시스템이 플랫폼 안팎의 상황을 모니터링하여 상황 인식을 높입니다.
일반적인 항해 데이터 외에도 두 카메라의 비디오 데이터, 날씨 정보, 배터리 전압 수준, 각 부유물 아래의 현재 수심 등이 기록됩니다. 레이더와 두 개의 레이저 거리 측정기(선수 및 선미)가 충돌 방지 시스템에 사용됩니다.

해안 스테이션은 두 개의 콘솔에서 관리되는 내비게이션 데이터를 수신합니다:
- 내비게이션 콘솔
- Getac 컴퓨터로 수로도를 만들었습니다.
하이팩 소프트웨어는 작업 계획부터 최종 제품 개발까지 수로 측량을 보장합니다. 멀티빔 프로브와 LiDAR의 수로 데이터는 산업용 컴퓨터에 기록됩니다.
Ekinox-D 관성 내비게이션 시스템
SBG Systems 초소형 Ekinox2-D 듀얼 안테나 관성 항법 시스템에는 매핑 IMU 듀얼 안테나 RTK GNSS 수신기가 포함되어 있습니다. 이 고급 INS 방향, 기울기 및 위치 정확도를 센티미터 단위로 제공합니다.
크기가 작고 무게가 가벼우며 저전력이지만 견고한 인클로저(IP 68)를 갖추고 있어 USV와 같이 공간이 중요한 애플리케이션에 이상적입니다.
Ekinox 센서에는 작동 후 분석 또는 후처리를 위한 8GB 데이터 로거가 내장되어 있습니다. 또한 매우 사용하기 쉬운 웹 인터페이스가 함께 제공됩니다.
이 관성 센서의 데이터는 SBG의 자체 PPK 소프트웨어로 후처리할 수도 있습니다: Qinertia. Qinertia 후처리 소프트웨어는 원시 GNSS 관측값으로 관성 데이터를 후처리하여 SBG INS 성능을 향상시킵니다.
이 소프트웨어는 164개국에 위치한 7,000개 이상의 기지국으로부터 항상 최신 상태로 제공되는 오프라인 RTK 보정에 액세스할 수 있습니다.


Ekinox-D
Ekinox-D 공간이 중요한 애플리케이션에 적합한 RTK GNSS 수신기가 통합된 올인원 관성 항법 시스템입니다.
이 고급 INS 하나 또는 두 개의 안테나와 함께 제공되며 방향, 기울기 및 센티미터 수준의 위치를 제공합니다.

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파동 측정 센서란 무엇인가요?
파도 측정 센서는 해양 역학을 이해하고 해양 작업의 안전과 효율성을 개선하는 데 필수적인 도구입니다. 파도 상태에 대한 정확하고 시기적절한 데이터를 제공함으로써 해운, 항해, 환경 보존 등 다양한 분야의 의사결정에 도움을 줍니다. 파도 부표는 높이, 주기, 방향과 같은 파도 매개변수를 측정하는 센서가 장착된 부유식 장치입니다.
일반적으로 가속도계 또는 자이로스코프를 사용하여 파도의 움직임을 감지하고 분석을 위해 해안 기반 시설로 실시간 데이터를 전송할 수 있습니다.
수로 매핑 무엇인가요?
수로 매핑 바다, 강, 호수, 해안 지역을 포함한 수역의 물리적 특징을 측정하고 매핑하는 프로세스입니다. 여기에는 해저의 깊이, 모양, 윤곽(해저 매핑)은 물론 수중 물체의 위치, 항해 위험 요소, 기타 수중 특징(예: 수로)과 관련된 데이터를 수집하는 것이 포함됩니다. 수로 매핑 항해 안전, 해안 관리 및 해안 매핑 건설, 환경 모니터링 등 다양한 애플리케이션에 매우 중요합니다.
수로 매핑 해저에 사운드 펄스를 보내고 에코의 반환 시간을 측정하는 단일 빔 또는 다중 빔 에코 사운더와 같은 소나 시스템을 사용하여 수심과 해저 지형을 측정하는 수심 측정부터 시작하여 몇 가지 주요 구성 요소가 포함됩니다.
정확한 위치 확인은 매우 중요하며, 이를 위해 위성항법시스템(GNSS)과 관성항법시스템(INS)을 사용하여 수심 측정값을 정확한 지리적 좌표에 연결합니다. 또한 온도, 염분, 해류와 같은 수층 데이터를 측정하고 사이드 스캔 소나 및 자력계와 같은 도구를 사용하여 수중 물체, 장애물 또는 위험을 감지하기 위해 지구물리학적 데이터를 수집합니다.
수심 측정이란 무엇인가요?
수심측량은 수중 지형의 깊이와 형태를 연구하고 측정하는 학문으로, 주로 해저와 기타 수중 지형을 매핑하는 데 중점을 둡니다. 수심측량은 바다, 바다, 호수, 강의 수중 지형에 대한 상세한 통찰력을 제공하는 수중 지형에 해당합니다. 수심 측정은 항해, 해양 건설, 자원 탐사, 환경 연구 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다.
최신 수심 측정 기술은 음파를 사용하여 수심을 측정하는 싱글빔 및 멀티빔 에코 사운더와 같은 소나 시스템에 의존합니다. 이러한 장치는 해저를 향해 음파를 보내고 에코가 돌아오는 시간을 기록하여 물속의 음속을 기준으로 수심을 계산합니다. 특히 멀티빔 에코 사운더는 해저의 넓은 영역을 한 번에 매핑할 수 있어 매우 상세하고 정확한 해저면을 표현할 수 있습니다. 해저에 대한 정확한 위치의 3D 수심 측량 표현을 생성하기 위해 RTK + INS 솔루션을 연계하는 경우가 많습니다.
수심 측정 데이터는 수중 암석, 난파선, 모래톱과 같은 잠재적인 수중 위험을 식별하여 선박을 안전하게 안내하는 해도를 만드는 데 필수적입니다. 또한 수심 데이터는 연구자들이 수중 지질, 해류, 해양 생태계를 이해하는 데 도움을 주는 과학 연구에서도 중요한 역할을 합니다.
부표는 어떤 용도로 사용되나요?
부표는 주로 해상 및 수중 환경에서 몇 가지 주요 목적을 위해 사용되는 부유 장치입니다. 부표는 수역의 안전한 통로, 수로 또는 위험 구역을 표시하기 위해 특정 위치에 배치되는 경우가 많습니다. 부표는 선박과 선박을 안내하여 바위, 얕은 물 또는 난파선과 같은 위험한 지점을 피할 수 있도록 도와줍니다.
계류 부표는 선박의 정박 지점으로 사용됩니다. 계류 부표를 사용하면 닻을 내리지 않고도 배를 묶을 수 있어 닻을 내리는 것이 비현실적이거나 환경에 해를 끼치는 지역에서 특히 유용하게 사용할 수 있습니다.
계측 부표에는 온도, 파도 높이, 풍속, 대기압 등의 환경 조건을 측정하는 센서가 장착되어 있습니다. 이 부표는 일기 예보, 기후 연구, 해양학 연구에 유용한 데이터를 제공합니다.
일부 부표는 물이나 해저에서 실시간 데이터를 수집하고 전송하는 플랫폼 역할을 하며, 과학 연구, 환경 모니터링 및 군사용 애플리케이션에 자주 사용됩니다.
상업적 어업에서 부표는 덫이나 그물의 위치를 표시합니다. 또한 양식업에서도 수중 양식장의 위치를 표시하는 데 도움이 됩니다.
또한 부표는 정박 금지 구역, 낚시 금지 구역, 수영 구역 등 지정된 구역을 표시하여 수상에서 규정을 시행하는 데 도움을 줄 수 있습니다.
어떤 경우든 부표는 안전을 보장하고 해양 활동을 촉진하며 과학 연구를 지원하는 데 매우 중요합니다.
부력이란 무엇인가요?
부력은 물이나 공기와 같은 유체가 그 안에 잠긴 물체의 무게에 대항하여 가하는 힘입니다. 부력은 물체의 밀도가 유체의 밀도보다 낮을 때 물체가 수면 위로 떠오르거나 떠올라오도록 합니다. 부력은 물체의 물에 잠긴 부분에 가해지는 압력의 차이로 인해 발생하며, 수심이 낮을수록 더 큰 압력이 가해져 상승하는 힘이 생깁니다.
부력의 원리는 물체에 가해지는 상향 부력은 물체에 의해 변위된 유체의 무게와 같다는 아르키메데스의 원리로 설명할 수 있습니다. 부력이 물체의 무게보다 크면 물체가 뜨고, 작으면 물체가 가라앉습니다. 부력은 해양 공학(선박 및 잠수함 설계)에서부터 부표와 같은 부유 장치의 기능에 이르기까지 많은 분야에서 필수적입니다.