풍향·풍속 조건에 대한 고정밀 관측의 최적화
"SBG Systems의 INS Ellipse-D가 제공하는 뛰어난 품질과 성능 덕분에 까다로운 조건에서도 신뢰할 수 있는 측정이 가능하다는 확신을 갖게 되었습니다. 또한 영업 및 지원 팀의 탁월한 지원과 전문성이 큰 도움이 되었습니다." | 후루모토 준이치, 대표이사 CEO
비즈니스 개요
Metro Weather는 원격 탐사 기술을 활용한 고정밀 풍속 관측, 예측 풍속 시뮬레이션, 미확인 드론 탐지 및 인식 분야를 전문으로 합니다. 주력 제품인 초고해상도 도플러 LiDAR는 풍속과 풍향을 정확하게 측정하며, 이는 기상 관련 위험을 예측하고 안전을 강화하는 데 필수적입니다.
Metro Weather 제품 및 작동 원리
Metro Weather는 초고해상도 도플러 LiDAR를 사용하여 "고정밀 풍황 관측"을 제공합니다. 이 첨단 기술은 파동이 움직이는 물체에 부딪힐 때 주파수가 변하는 현상인 도플러 효과를 활용합니다.
도플러 LiDAR는 대기 중으로 레이저를 방출하여 에어로졸(먼지 및 PM2.5와 같은 미세 입자)과 상호작용합니다. 이러한 에어로졸에서 반사된 빛의 주파수 변화(도플러 편이)를 감지하여 장치는 이들의 속도를 측정할 수 있습니다. 이 입자들은 바람과 함께 움직이므로, 이들의 속도는 곧 바람의 움직임과 동일합니다.
이러한 정밀 측정 기능을 통해 Metro Weather는 다음을 수행할 수 있습니다:
- 돌풍이 부는 비행 경로를 피해 항공 안전을 향상합니다.
- 바람의 수렴을 감지합니다. 이는 국지적 폭우와 같은 악천후를 예측하는 데 도움을 주어 날씨 관련 재해를 줄입니다.
- 물체를 감지하여 풍속 감지를 넘어 물체를 식별하고 추적하는 데까지 기술의 활용 범위를 넓힙니다.
응용 분야
이 통합 기술의 응용 분야는 다음과 같은 여러 부문에 걸쳐 있습니다.
- 항공 및 방위 산업을 위한 실시간 풍황 관측.
- 환경 모니터링 및 친환경 기술 이니셔티브.
- 실시간 풍속 및 풍향 관측이 필수적인 2025 오사카·간사이 엑스포(EXPO 2025)와 같은 주요 행 지원.
Metro Weather의 기술 요구 사항
Metro Weather의 도플러 라이다(Doppler LiDAR) 기술은 특히 이동 플랫폼에 설치될 때 효과적으로 작동하기 위해 정밀한 측정 및 조정 기능에 의존합니다. 도플러 라이다 기술과 당사 INS의 통합을 위한 구체적인 요구 사항은 다음과 같습니다.
- GPS/GNSS 위치 추정: 정확한 위치 추적 보장.
- GPS/GNSS 타이밍: 데이터 수집 동기화.
- 이동 속도 획득: 풍속 측정값을 조정하기 위해 이동형 설치 환경에서 매우 중요합니다.
- 기울기 감지: 움직임을 보정하고 정확한 빔 정렬을 유지하기 위함입니다.
- 이더넷 지원: 원활한 데이터 전송을 위함입니다.
- OS 호환성: Linux/Mac에 대한 강력한 지원.
협력 및 제품 통합
SBG Systems는 고급 항법 솔루션의 원활한 통합 프로세스를 보장하기 위해 협업과 혁신을 최우선으로 생각합니다.
초기 상담부터 완전한 배포에 이르기까지, 당사 팀은 고객과 긴밀히 협력하여 특정 요구에 맞게 제품을 맞춤화합니다.
SBG Systems와 Metro Weather 간의 초기 파트너십
Metro Weather는 Creact Corporation의 소개로 당사와 연계되었습니다. 통합 과정 전반에 걸쳐 당사에서 필요한 기술 지원과 지침을 제공하면서 관계가 원만하게 시작되었습니다. 일본 영업 담당자인 Kyoki가 Metro Weather의 요구 사항을 검토한 후, 저전력 소비와 고정밀도를 제공하는 Ellipse-D를 제안했습니다.
제품 통합 후의 주요 개선 사항
Ellipse-D는 실제 풍속에 맞게 LiDAR 측정값을 조정하는 데 사용할 수 있는 정확한 이동 속도 및 기울기 데이터를 제공하여 완벽한 솔루션을 제공했습니다.
당사 INS 기술을 통합함으로써 Metro Weather는 풍황 관측 능력을 크게 향상했습니다.
- 정확한 풍속 측정: 선박과 같은 이동체에 설치된 도플러(Doppler) LiDAR는 추가된 이동 속도로 인해 풍속을 정확하게 계산하는 데 어려움을 겪었습니다. 당사의 Ellipse-D는 관측값에서 이동 속도를 빼는 데 필요한 데이터를 제공하여 정확한 풍속 측정을 보장했습니다.
- 향상된 데이터 정확도: 또한 Ellipse-D는 이동체의 기울기와 경사각에 대한 데이터를 제공했습니다. 이를 통해 Metro Weather는 플랫폼의 움직임에 관계없이 높은 측정 정확도를 유지하면서 레이저 빔의 각도를 적절하게 조정할 수 있었습니다.
- 제품 가치 향상: SBG Systems의 기술 추가로 Metro Weather 솔루션의 전반적인 가치와 시장성이 향상되었습니다.
- 가치 있는 기상 데이터 수집: Ellipse-D는 선박에 도플러 LiDAR를 설치하여 정확한 기상 데이터를 수집할 수 있도록 지원했습니다. 이를 통해 실제 측정이 거의 이루어지지 않았던 해상 저고도 영역인 반경 15km, 직경 30km 구역에서 포괄적인 풍속 데이터를 수집할 수 있었습니다.
지원 및 협력
Metro Weather는 통합 과정 내내 당사 지원 팀으로부터 포괄적인 지원을 받았습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.
- 충분히 문서화된 소프트웨어 라이브러리 제공.
- 엔지니어의 Email, 온라인 미팅, 현장 방문을 통한 기술적 문제의 신속한 해결.
- 선박에 설치 시 방위각(azimuth) 회전과 같은 지속적인 과제를 해결하기 위한 지속적인 협력.
긍정적인 피드백
Metro Weather는 당사와 협력하여 얻은 몇 가지 주요 이점을 강조했습니다:
- 제품 가치의 가시적인 향상.
- 당사 INS Ellipse-D의 뛰어난 품질과 성능.
- 영업 및 지원 팀의 뛰어난 지원과 전문성.
당사는 Metro Weather가 고정밀 풍속 관측 역량을 지속적으로 확장해 나갈 수 있도록 변함없이 지원할 것입니다.
Ellipse-D
Ellipse-D는 듀얼 안테나 및 이중 주파수 RTK GNSS를 통합한 관성항법장치로, 당사의 후처리 소프트웨어인 Qinertia와 호환됩니다.
로보틱스 및 지리공간 애플리케이션용으로 설계되었으며, 오도메터 입력을 Pulse 또는 CAN OBDII와 융합하여 추측 항법의 정확도를 향상시킬 수 있습니다.
Ellipse-D 견적 요청
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FAQ 섹션에 오신 것을 환영합니다! 여기에서 당사가 소개하는 애플리케이션에 대한 가장 일반적인 질문과 답변을 확인하실 수 있습니다. 찾으시는 내용이 없다면 언제든지 당사에 직접 문의해 주세요!
GNSS와 GPS의 차이점은 무엇인가요?
GNSS는 Global Navigation Satellite System을 의미하며, GPS는 Global Positioning System을 의미합니다. 이 용어들은 종종 상호 교환적으로 사용되지만, 위성 기반 항법 시스템 내에서 서로 다른 개념을 나타냅니다.
GNSS는 모든 위성 항법 시스템을 통칭하는 용어인 반면, GPS는 특히 미국의 시스템을 지칭합니다. GNSS는 더 포괄적인 전 세계적 커버리지를 제공하는 여러 시스템을 포함하며, GPS는 그러한 시스템 중 하나일 뿐입니다.
GPS 단독으로는 위성 가용성 및 환경 조건에 따라 한계가 있을 수 있는 반면, 여러 시스템의 데이터를 통합하는 GNSS를 통해 정확성과 신뢰성이 향상됩니다.
GNSS 후처리란 무엇인가요?
GNSS 후처리(PPK)는 데이터 취득 활동 이후에 GNSS 수신기에 기록된 원시 GNSS 데이터 측정값을 처리하는 방식입니다. 이를 다른 GNSS 측정 데이터 소스와 결합하여, 가장 까다로운 환경에서도 해당 GNSS 수신기에 대해 가장 완전하고 정확한 동적 궤적을 제공할 수 있습니다.
이러한 다른 소스에는 데이터 취득 프로젝트 현장 또는 인근의 로컬 GNSS 기준국, 혹은 정부 기관 및/또는 상용 CORS 네트워크 제공업체가 제공하는 기존의 상시 관측국(CORS)이 포함될 수 있습니다.
PPK(Post-Processing Kinematic) 소프트웨어는 무료로 이용 가능한 GNSS 위성 궤도 및 시계 정보를 활용하여 정확도를 더욱 향상시킬 수 있습니다. PPK를 통해 사용되는 절대 전역 좌표계 기준점(datum) 내에서 지역 GNSS 기준국(base station)의 위치를 정밀하게 결정할 수 있습니다.
PPK 소프트웨어는 엔지니어링 프로젝트를 지원하기 위해 서로 다른 좌표 기준계 간의 복잡한 변환도 지원할 수 있습니다.
즉, 보정 데이터에 대한 접근성을 제공하고 프로젝트의 정확도를 높이며, 측량 중 데이터 손실이나 오류를 복구하거나 임무 후 설치 과정의 오류를 수정할 수 있습니다.
INS는 외부 보조 센서의 입력을 수용합니까?
당사의 관성 항법 시스템은 대기 데이터 센서, 자력계, 주행거리계, DVL 등 외부 보조 센서의 입력을 수용합니다.
이러한 통합을 통해 INS는 특히 GNSS 음영 지역에서 매우 다재다능하고 신뢰성 높은 성능을 발휘합니다.
이러한 외부 센서는 보완 데이터를 제공하여 INS의 전반적인 성능과 정확도를 향상시킵니다.
IMU와 INS의 차이점은 무엇인가요?
관성 측정 장치(IMU)와 관성항법장치(INS)의 차이점은 기능과 복잡성에 있습니다.
IMU(관성 측정 장치)는 가속도계와 자이로스코프가 측정한 차량의 선형 가속도 및 각속도에 대한 원시 데이터를 제공합니다. 롤, 피치, 요 및 모션에 대한 정보를 공급하지만 위치나 항법 데이터를 계산하지는 않습니다. IMU는 위치나 속도를 결정하기 위해 외부 처리에 필요한 움직임 및 방향에 대한 필수 데이터를 전달하도록 특별히 설계되었습니다.
반면, INS(관성항법장치)는 IMU 데이터와 고급 알고리즘을 결합하여 시간에 따른 차량의 위치, 속도 및 방향을 계산합니다. 센서 융합 및 통합을 위한 칼만 필터링과 같은 항법 알고리즘을 통합합니다. INS는 GNSS와 같은 외부 측위 시스템에 의존하지 않고 위치, 속도, 방향을 포함한 실시간 항법 데이터를 공급합니다.
이 항법 시스템은 일반적으로 종합적인 항법 솔루션이 필요한 응용 분야, 특히 군용 UAV, 선박, 잠수함 등 GNSS 음영 지역에서 활용됩니다.
