자율주행 차량 내비게이션에 사용되는 타원
언맨드솔루션의 자율주행 플랫폼에서 내비게이션 및 위치 측정을 위한 듀얼 안테나를 탑재한 INS
" 우리는 초정밀도가 필요합니다. 차량이 도로를 주행하기 때문에 보통 센티미터 수준의 정확도가 필요합니다. 터널과 같은 환경에서는 차량의 GPS 신호가 끊어지는 경우가 있기 때문에 IMU 정확도는 매우 중요합니다. " - 무인 솔루션 R&D팀
서울에 본사를 둔 한국 기업 언맨드솔루션은 모든 종류의 자율주행차 개발에 전념하고 있습니다. 무인 셔틀, 자율주행 농기계, 로봇, 교육 플랫폼 등 다양한 프로젝트와 활동을 개발하고 있습니다.
국내 최초로 자동 안내 시스템을 통합한 농업용 트랙터
이 프로젝트 중에는 자율주행 트랙터도 있습니다. 언맨드솔루션은 국내 농기계 현대화의 선구자입니다. 한국 농업 시장과 환경에 적합한 자동 안내 시스템과 자율주행 알고리즘을 개발했습니다.
자동 안내 시스템은 고정밀 위치 측정을 제공하는 GPS/GNSS 모듈, 조향 제어를 위한 오토 스티어링 모듈, 경로 생성 및 작업 설정을 위한 제어 콘솔 등 여러 구성 요소로 구성된 시스템입니다. 이 시스템은 트랙터가 원하는 경로를 따라가는 데 중요한 정보인 위치, 자세, 속도 데이터를 제공하고 제어합니다.
무인 항법용 초소형 RTK INS 솔루션
SBG Systems Ellipse-D INS (관성 항법 시스템)는 GPS/GNSS 또는 내비게이션 모듈에 위치 확인 장치로 통합되어 있습니다. 관성 센서는 경기장뿐만 아니라 경기장으로 이어지는 숲이 우거진 지역을 탐색하는 데도 필요합니다. GPS 모듈에서 관성 센서의 역할은 위치 데이터를 전달하는 것 외에도 롤/피치 및 방향성을 제공하는 것입니다.
즉, 트랙터의 3D 위치를 모니터링하고 필요한 경우 조정할 수 있도록 합니다.
Ellipse-D 센서는 특히 방향 측면에서 애플리케이션의 정확도 요구 사항을 완벽하게 충족하는 듀얼 안테나 RTK INS .
듀얼 안테나 관성 시스템은 정지된 위치에서도 단일 안테나 솔루션보다 더 정확한 방향을 제공하므로 동적이 적은 자율 주행 차량에 권장됩니다.
무인 솔루션의 자율주행 트랙터에는 로우레벨 컨트롤러, 사용자 인터페이스 모듈, 차량 제어 모듈, 경로 생성 및 추종 시스템이 통합되어 있습니다.
다양한 종류의 애플리케이션을 위한 광범위한 자율 주행 차량
농업 장비에 이어 무인 솔루션은 비정형 환경에 적합하도록 설계된 무인 농약 살포기(아직 개발 중)도 개발하고 있습니다. 이 제품에는 지능형 자동 농약 방제 기능도 탑재되어 있습니다.
그러나 이 회사는 농업 장비에만 국한하지 않고 모든 종류의 자율 플랫폼에 서비스를 제공하고 있습니다:
- 위더스 자율주행 셔틀. 스마트 시티에서 온디맨드 대중교통 서비스로 운영할 수 있습니다. 여기에는 벨로다인 라이더, SBG Systems Ellipse-D RTK INS, 여러 대의 카메라 및 컨트롤러를 탑재하여 셔틀이 주변 환경을 분석하고 최적의 동작을 결정할 수 있도록 지원합니다. 이 셔틀은 캠퍼스, 산업, 공항, 도심 지역과 같은 단거리 이동에 사용됩니다.
- 위더스 로기 자율주행 물류 로봇은 실내외 단거리 배송에 사용됩니다. 자동차가 접근할 수 없는 지역까지 접근할 수 있을 뿐만 아니라 고객이 원하는 날짜, 시간, 장소를 선택하여 배송할 수 있습니다. 여기에는 LiDAR, GPS/GNSS, INS, 카메라, 위더스 셔틀과 같은 컨트롤러가 통합되어 있습니다.
- 위더스 카로. 이 자율주행 차량은 최대 1,500kg까지 적재할 수 있고 적재 공간이 넓어 장거리 및 대형 배송에 적합하도록 설계되었습니다. 자율주행 셔틀 및 물류 로봇과 동일한 부품이 장착되어 있습니다.
- 위더스 시큐리티 로봇. 이름에서 알 수 있듯이 다양한 환경의 단거리 구간에서 사용되는 자율주행 보안 로봇입니다. 라이다, INS, 카메라 등을 탑재하고 있으며, 실외용 장애물 인식 기술을 통합하여 실외에서도 사용할 수 있습니다. 순찰 로봇으로도 활용할 수 있습니다.
무인 솔루션의 모든 플랫폼에는 애플리케이션의 성능 및 정확도 요구 사항에 따라 SBG Systems Ellipse 또는 Ekinox grade RTK INS 장착되어 있습니다.
Ellipse-D
Ellipse-D 후처리 소프트웨어 Qinertia와 호환되는 듀얼 안테나와 듀얼 주파수 RTK GNSS를 통합한 관성 내비게이션 시스템입니다.
로봇 및 지리공간 애플리케이션용으로 설계된 이 제품은 주행 거리계 입력과 Pulse 또는 CAN OBDII를 융합하여 추측 항법 정확도를 향상시킬 수 있습니다.
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GNSS와 GPS란 무엇인가요?
GNSS는 글로벌 네비게이션 위성 시스템, GPS는 글로벌 포지셔닝 시스템의 약자입니다. 이 용어는 종종 같은 의미로 사용되지만 위성 기반 내비게이션 시스템 내에서 서로 다른 개념을 나타냅니다.
GNSS는 모든 위성 항법 시스템을 통칭하는 용어이며, GPS는 특히 미국 시스템을 지칭합니다. 여기에는 보다 포괄적인 글로벌 커버리지를 제공하는 여러 시스템이 포함되며, GPS는 이러한 시스템 중 하나에 불과합니다.
GPS만으로는 위성 가용성 및 환경 조건에 따라 한계가 있을 수 있지만, GNSS는 여러 시스템의 데이터를 통합하여 정확도와 안정성을 향상시킬 수 있습니다.
GNSS 후처리란 무엇인가요?
GNSS 후처리 또는 PPK는 데이터 수집 활동 후에 GNSS 수신기에 기록된 원시 GNSS 데이터 측정값을 처리하는 접근 방식입니다. 이를 다른 GNSS 측정 소스와 결합하여 가장 까다로운 환경에서도 해당 GNSS 수신기에 가장 완벽하고 정확한 운동 궤적을 제공할 수 있습니다.
이러한 다른 소스는 데이터 수집 프로젝트의 로컬 GNSS 기지국 또는 일반적으로 정부 기관 및/또는 상업용 CORS 네트워크 제공업체에서 제공하는 기존의 지속적으로 운영되는 기준국(CORS)일 수 있습니다.
포스트 프로세싱 키네마틱(PPK) 소프트웨어는 무료로 제공되는 GNSS 위성 궤도 및 시계 정보를 활용하여 정확도를 더욱 향상시킬 수 있습니다. PPK를 사용하면 절대 글로벌 좌표 기준 프레임 데이텀에서 로컬 GNSS 기지국의 위치를 정확하게 결정할 수 있습니다.
PPK 소프트웨어는 엔지니어링 프로젝트를 지원하기 위해 서로 다른 좌표 기준 프레임 간의 복잡한 변환도 지원할 수 있습니다.
즉, 수정에 액세스하고 프로젝트의 정확성을 높이며 미션 후 매핑 또는 설치 중 데이터 손실이나 오류를 복구할 수도 있습니다.
자율주행 차량의 자율성 수준은 어느 정도인가요?
자율주행 차량의 자율성 수준은 미국자동차공학회(SAE)에서 차량 운행의 자동화 정도를 정의하는 6단계(레벨 0~5단계)로 분류합니다. 자세한 내용은 다음과 같습니다:
- 레벨 0: 자동화 없음 - 운전자가 항상 차량을 완전히 제어하며, 알림 및 경고와 같은 수동적인 시스템만 작동합니다.
- 레벨 1: 운전자 보조 - 차량이 스티어링 또는 가속/감속을 보조할 수 있지만, 운전자는 여전히 제어권을 갖고 환경을 모니터링해야 합니다(예: 어댑티브 크루즈 컨트롤).
- 레벨 2: 부분 자동화 - 차량이 스티어링과 가속/감속을 동시에 제어할 수 있지만 운전자는 언제든 운전대를 잡을 준비가 되어 있어야 합니다(예: Tesla의 오토파일럿, GM의 슈퍼 크루즈).
- 레벨 3: 조건부 자동화 - 특정 조건에서 차량이 주행의 모든 측면을 처리할 수 있지만, 시스템에서 요청할 때(예: 고속도로 주행) 운전자가 개입할 준비가 되어 있어야 합니다. 운전자는 능동적으로 모니터링할 필요는 없지만 경계를 늦추지 않아야 합니다.
- 레벨 4: 고도의 자동화 - 차량이 특정 조건이나 환경(예: 도심 지역 또는 고속도로)에서 사람의 개입 없이 모든 주행 작업을 자율적으로 수행할 수 있습니다. 그러나 다른 환경이나 특수한 상황에서는 사람이 운전해야 할 수도 있습니다.
- 레벨 5: 완전 자동화 - 차량이 완전 자율 주행하며 사람의 개입 없이 모든 조건에서 모든 주행 작업을 처리할 수 있습니다. 운전자가 필요 없으며 차량은 어떤 조건에서도 어디서든 운행할 수 있습니다.
이 레벨은 기본적인 운전자 지원부터 완전 자율 주행에 이르기까지 자율 주행 차량 기술의 진화를 정의하는 데 도움이 됩니다.
자율 건설 시스템에서 지오레퍼런스란 무엇인가요?
자율 건설 시스템에서의 지오레퍼런싱은 지도, 모델 또는 센서 측정값과 같은 건설 데이터를 실제 지리적 좌표와 정렬하는 프로세스를 말합니다. 이를 통해 드론, 로봇 또는 중장비와 같은 자율 기계가 수집하거나 생성한 모든 데이터가 위도, 경도, 고도 등의 글로벌 좌표계에서 정확하게 위치할 수 있습니다.
자율 건설의 맥락에서 지오레퍼런싱은 대규모 건설 현장에서 기계가 정밀하게 작동하도록 보장하는 데 매우 중요합니다. 지오레퍼런싱은 GNSS(위성항법시스템)와 같은 위성 기반 위치 확인 기술을 사용하여 프로젝트를 실제 위치와 연결함으로써 구조물, 자재, 장비를 정확하게 배치할 수 있게 해줍니다.
지오레퍼런스를 사용하면 굴착, 그레이딩 또는 자재 퇴적과 같은 작업을 자동화하고 정밀하게 제어하여 효율성을 높이고 오류를 줄이며 시공이 설계 사양을 따르도록 보장할 수 있습니다. 또한 진행 상황 추적, 품질 관리, 지리 정보 시스템(GIS) 및 빌딩 정보 모델링(BIM)과의 통합을 용이하게 하여 프로젝트 관리를 강화할 수 있습니다.