무인 수상 차량 – USV용 고급 내비게이션 시스템

USV(Unmanned Surface Vessel)는 승무원 없이 수면에서 작동하도록 설계된 자율 또는 원격 제어 선박의 한 유형입니다. USV는 정찰, 감시 및 정보(ISR) 임무와 같은 다양한 목적으로 사용됩니다.
이러한 선박은 운영 위험을 줄이고, 위험한 환경에서 작동하고, 비용 효율성이 높으며, 원격으로 제어하거나 자율 임무를 위해 미리 프로그래밍되는 동안 실시간으로 데이터를 수집하는 능력으로 인해 가치가 높습니다.
항해 시스템은 무인 수상 차량의 기능에 매우 중요합니다. 이 시스템은 수중에서 선박의 자율 및 원격 제어 항해에 필요한 기술을 제공합니다. 이러한 시스템은 다양한 해양 환경에서 정확하고 안정적이며 효율적인 항해를 보장하기 위해 다양한 기술을 통합합니다.

방위 무인 수상 차량

자율 유도 및 제어 시스템

당사의 모션 및 항법 시스템은 USV의 의사 결정 프로세스에 정보를 제공하여 USV가 미리 정의된 경로를 자율적으로 따르고, 장애물을 피하며, 환경 변화에 대응할 수 있도록 합니다.

우선, 당사의 USV 솔루션은 안전하고 효율적인 항법을 보장하기 위해 고급 알고리즘을 사용합니다. 센서 데이터를 사용하여 차량의 경로를 실시간으로 조정합니다. 또한 당사의 해상 관성 솔루션은 원격 운영자가 USV를 모니터링하고 제어할 수 있도록 합니다. 또한 실시간 항법 데이터, 센서 판독값 및 비디오를 제어 스테이션으로 전송합니다.
마지막으로, 통신 링크를 통해 운영자는 중요한 상황에 개입할 수 있으며, 장거리 및 복잡한 임무에서 신뢰할 수 있는 항법을 보장합니다.

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USV를 위한 실시간 동역학 위치 결정

실시간 이동 측위(RTK) 시스템은 기준국으로부터의 실시간 정보로 GNSS 데이터를 보정하여 센티미터 수준의 위치 정확도를 제공합니다. 이는 높은 정밀도를 요구하는 USV 작업에 필수적입니다. GPS, GLONASS, Galileo를 포함한 각 GNSS 위성군은 USV의 정확한 위치(위도, 경도, 고도)를 결정하기 위한 전역 위치 데이터를 제공합니다. 위성 신호가 사용 가능한 개방 수역 환경에서 정밀한 위치 결정 및 내비게이션을 제공하며, 이를 통해 USV는 사전 정의된 경로를 따르고 지정된 경유지에 높은 정확도로 도달할 수 있습니다. GNSS 정확도는 실시간 이동 측위(RTK) 또는 정밀 단일점 측위(PPP)를 사용하여 향상될 수 있으며, 이들은 GNSS에서 발생하는 오류를 계산하거나 모델링합니다.

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데이터 융합 및 센서 통합

SBG Systems의 관성 센서는 포지셔닝 정확도와 신뢰성을 향상시키기 위해 여러 센서(GNSS, IMU, 소나 등)의 데이터를 통합하는 경우가 많습니다. 센서 융합은 전반적인 내비게이션 성능을 향상시켜 USV가 단일 내비게이션 방법으로는 충분하지 않을 수 있는 복잡한 환경에서 효과적으로 작동할 수 있도록 합니다. SBG Systems의 자율 안내, 내비게이션 및 제어 시스템을 통해 USV는 인적 오류의 위험을 최소화하여 복잡한 임무 중에도 보다 일관된 성능을 보장합니다.

USV는 국방 및 감시에서 환경 모니터링 및 데이터 수집에 이르기까지 다양한 해양 작업에 비용 효율적이고 안전하며 매우 다재다능한 솔루션을 제공하는 동시에 뛰어난 내구성과 정밀도를 제공합니다.

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당사의 강점

당사의 INS는 무인 수상정 USV에 다음과 같은 여러 가지 이점을 제공합니다.

동적 환경에서의 항법 정밀한 위치 및 자세 데이터로 까다로운 해상 조건에서도 안정적인 항해가 가능합니다.
GNSS 사용이 제한된 환경에서의 강력한 성능 항구, 교량 또는 해양 구조물과 같이 GNSS 교란이 있는 환경에서도 중단 없는 작동을 보장합니다.
작고 가벼움 USV에 원활하게 통합되고 페이로드 용량 및 설계에 미치는 영향을 최소화하는 작은 폼 팩터.
향상된 안정성 및 제어 정밀한 임무 수행을 위해 USV의 안정성과 제어를 향상시키는 실시간 모션 데이터

무인 수상정 솔루션

SBG Systems의 혁신적인 솔루션은 탁월한 정밀도와 견고성을 제공하여 모든 해양 환경에서 선박의 최적 성능을 보장합니다. 탐사에서 국방에 이르기까지 SBG Systems의 기술은 필요한 신뢰성을 제공합니다.

Pulse 40 IMU 미니 유닛 우측

Pulse-40

Pulse-40 IMU는 중요한 애플리케이션에 이상적입니다. 크기, 성능 및 신뢰성 사이에서 타협하지 마십시오.
전술 등급 IMU 0.08°/√h noise gyro 6µg 가속도계 12g, 0.3 W
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Pulse-40
Ellipse A AHRS 미니 유닛 우측

Ellipse-A

Ellipse-A는 정밀한 자기 보정 및 강력한 온도 내성을 갖춘 비용 효율적인 AHRS에서 고성능 방향 및 Heave를 제공합니다.
AHRS 0.8 ° Heading (자기) 5 cm Heave 0.1 ° Roll and Pitch
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Ellipse-A
Ellipse E INS 미니 유닛 우측

Ellipse-E

Ellipse-E는 외부 GNSS 및 센서와 통합하여 정밀한 내비게이션을 제공하여 롤, 피치, 헤딩, Heave 및 위치 데이터를 제공합니다.
INS 외부 GNSS 0.05 ° Roll & Pitch 0.2 ° Heading
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Ellipse-E
Ellipse N INS 미니 장치 우측

Ellipse-N

Ellipse-N은 정밀한 센티미터 수준의 포지셔닝과 강력한 내비게이션을 제공하는 소형 고성능 단일 안테나 GNSS입니다.
INS 단일 안테나 RTK GNSS 0.05 ° Roll & Pitch 0.2 ° Heading
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Ellipse-N
Ellipse D INS 미니 유닛 우측

Ellipse-D

Ellipse-D는 듀얼 안테나 GNSS를 갖춘 가장 작은 관성 내비게이션 시스템으로, 모든 조건에서 정밀한 헤딩 및 센티미터 수준의 정확도를 제공합니다.
INS 듀얼 안테나 RTK INS 0.05 ° Roll and Pitch 0.2 ° Heading
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Ellipse-D
Ekinox Micro INS Mini 유닛 우측

Ekinox Micro

Ekinox Micro는 듀얼 안테나 GNSS를 갖춘 컴팩트한 고성능 INS로, 임무 중요 애플리케이션에서 타의 추종을 불허하는 정확성과 신뢰성을 제공합니다.
INS 내부 GNSS 단일/듀얼 안테나 0.015 ° Roll and Pitch 0.05 ° Heading
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Ekinox Micro

방위 애플리케이션 브로셔

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사례 연구

SBG Systems의 심층적인 사례 연구를 통해 USV 내비게이션 솔루션이 광범위한 프로젝트에서 성공을 이끄는 데 중추적인 역할을 하는지 확인하십시오. SBG Systems의 최첨단 기술은 다양한 해양 운영의 고유한 요구 사항을 충족하도록 완벽하게 맞춤화되어 비교할 수 없는 정확성과 안정성을 제공합니다.

해양 기술

Marine Technology, HydroDron USV에 SBG Systems의 INS/GNSS 통합

USV 항법

해양 기술
SeaRobotics

수심 측량 USV를 위한 모션, Heave & Navigation 솔루션

무인 수상정(USV)

Searobotics USV
무인 매핑 솔루션

Navsight는 USV에서 멀티 빔 및 레이저 측량을 가능하게 합니다.

USV 매핑

INS가 탑재된 USV
ITER Systems

USV 기반 수심 측량을 위한 완벽한 INS

USV 항법

USV 기반 수심 측량

Apogee를 활용한 대규모 정밀 매핑으로 지원되는 자율 주행

모바일 매핑

Zephir

Ellipse INS, 세계 기록 경신에 기여

차량

Ellipse-D는 요트에 통제 불가능한 것을 제어할 수 있는 정확성과 자신감을 부여했습니다.
모든 사례 연구 살펴보기

그들은 우리에 대해 이야기합니다.

SBG Systems 기술을 도입한 혁신가와 고객의 생생한 이야기를 들어보십시오.

그들의 사용 후기와 성공 사례는 당사의 센서가 실제 자율 차량 애플리케이션에 미치는 중요한 영향을 보여줍니다.

워털루 대학교
SBG Systems의 Ellipse-D는 사용하기 쉽고 매우 정확하며 안정적이며 폼 팩터가 작았는데, 이 모든 것이 WATonoTruck 개발에 필수적이었습니다.
Amir K, 교수 겸 이사
Fraunhofer IOSB
“자율 대규모 로봇은 가까운 미래에 건설 산업에 혁명을 일으킬 것입니다.”
ITER Systems
“우리는 소형, 정밀하고 비용 효율적인 관성 항법 시스템을 찾고 있었습니다. SBG Systems의 INS는 완벽하게 일치했습니다.”
David M, CEO

해양 애플리케이션의 다른 무인 시스템 알아보기

관성 내비게이션 시스템이 광범위한 무인 해양 시스템에 어떻게 힘을 실어주는지 살펴보십시오. 자율 수상 선박(USV)에서 수중 차량(UUV)에 이르기까지 당사의 솔루션은 안정적인 위치, 방향 및 모션 데이터를 보장하여 가장 까다로운 해양 환경에서도 안전하고 효율적인 작동을 가능하게 합니다.


궁금한 점이 있으십니까?

저희 FAQ 섹션에 오신 것을 환영합니다. 궁금한 점이 있으시면 아래 자주 묻는 질문 목록을 참조하십시오. 찾으시는 정보를 찾을 수 없는 경우, 주저하지 마시고 저희에게 직접 문의해 주십시오.

USV의 관성 항법 시스템은 무엇입니까?

무인 수상정(USV)을 위한 관성 항법 시스템은 특히 GNSS를 사용할 수 없을 때 정확한 항법 및 제어에 매우 중요합니다. 관성 센서는 움직임과 방향을 추적하여 까다로운 환경에서도 효과적인 항법을 가능하게 합니다.

 

관성항법장치(INS)는 향상된 정확도를 위해 IMU 데이터를 GNSS 또는 도플러 속도 기록 장치와 같은 다른 시스템과 통합합니다. 또한 칼만 필터링과 같은 항법 알고리즘을 사용하여 위치와 속도를 계산합니다.

 

관성 센서는 자율 운전을 지원하여 다양한 애플리케이션에 정확한 헤딩 및 위치 데이터를 제공합니다. GNSS 사용이 제한된 조건에서 효과적인 작동을 보장하고 향상된 기동성을 위해 실시간 조정을 허용합니다.

페이로드란 무엇입니까?

페이로드는 차량(드론, 선박 등)이 기본적인 기능 외에 의도된 목적을 수행하기 위해 탑재하는 모든 장비, 장치 또는 재료를 의미합니다. 페이로드는 모터, 배터리 및 프레임과 같이 차량 작동에 필요한 구성 요소와는 별개입니다.

탑재 하중 예:

  • 카메라: 고해상도 카메라, 열화상 카메라 등
  • 센서: LiDAR, 초분광 센서, 화학 센서 등
  • 통신 장비: 라디오, 신호 중계기 등
  • 과학 기기: 기상 센서, 공기 샘플러 등
  • 기타 특수 장비

IMU와 INS의 차이점은 무엇입니까?

관성 측정 장치(IMU)와 관성 항법 시스템(INS)의 차이는 기능과 복잡성에 있습니다.
IMU(관성 측정 장치)는 가속도계와 자이로스코프를 통해 측정된 차량의 선형 가속도 및 각속도에 대한 원시 데이터를 제공합니다. 이는 롤, 피치, 요 및 움직임에 대한 정보를 제공하지만, 위치나 항법 데이터는 계산하지 않습니다. IMU는 외부 처리 과정을 통해 위치나 속도를 결정하기 위한 움직임 및 방향에 대한 필수 데이터를 전달하도록 특별히 설계되었습니다.
반면, INS(관성 항법 시스템)는 IMU 데이터와 고급 알고리즘을 결합하여 시간에 따른 차량의 위치, 속도 및 자세를 계산합니다. 센서 융합 및 통합을 위해 칼만 필터링과 같은 항법 알고리즘을 통합합니다. INS는 위치, 속도 및 자세를 포함한 실시간 항법 데이터를 제공하며, GNSS와 같은 외부 위치 확인 시스템에 의존하지 않습니다.
이 항법 시스템은 포괄적인 항법 솔루션이 필요한 애플리케이션, 특히 군용 UAV, 선박 및 잠수함과 같이 GNSS 사용이 제한된 환경에서 주로 활용됩니다.

ROV란 무엇입니까?

ROV(Remotely Operated Vehicle)는 너무 깊거나 위험하거나 인간 잠수부가 접근할 수 없는 환경에서 작동하도록 설계된 무인 수중 로봇입니다. ROV는 해양 석유 및 가스, 과학 연구, 환경 모니터링 및 해군 작전과 같은 해양 산업에서 널리 사용됩니다. 미리 프로그래밍된 경로를 따라 독립적으로 작동하는 자율 수중 차량(AUV)과 달리, ROV는 일반적으로 전력, 통신 및 제어 신호를 제공하는 엄빌리컬 케이블을 통해 수상 선박에 연결됩니다. 이 테더를 통해 수상의 인간 조작자는 실시간으로 차량을 조종하고, 탑재된 센서 및 조작기를 정밀하게 조작, 모니터링 및 제어할 수 있습니다.

ROV는 임무에 따라 다양한 장비를 갖추고 있습니다. 일반적으로 육안 검사를 위한 고화질 카메라, 매핑 및 내비게이션을 위한 소나 시스템, 해저 물체와 상호 작용하기 위한 조작기 팔을 탑재합니다. 고급 모델에는 환경 탐침, 자력계 및 어려운 수중 조건에서 정확한 위치를 유지하기 위한 INS(관성 내비게이션 시스템)와 같은 특수 센서가 포함될 수 있습니다. GPS/GNSS 신호는 물을 통과할 수 없으므로, ROV는 수상 선박 또는 고정 기준점에 대한 위치를 추정하기 위해 음향 위치 확인 시스템, 도플러 속도 로그(DVL), 압력 센서 및 관성 내비게이션의 조합에 의존합니다. 해저 건설 또는 과학 연구에 사용되는 고정밀 ROV는 음향 범위가 좋지 않은 지역에서도 장기간 작동 시 센티미터 수준의 정확도를 보장하기 위해 전술 등급 IMU를 통합하는 경우가 많습니다.

ROV의 설계는 고도로 모듈화되어 있어 임무 요구 사항에 따라 다양한 페이로드를 부착할 수 있습니다. 소형 관측 등급 ROV는 가볍고 휴대 가능하며 간단한 육안 검사를 위한 반면, 작업 등급 ROV는 훨씬 더 크고 해저 건설, 파이프라인 수리 또는 샘플 채취와 같은 고강도 작업을 수행할 수 있습니다. ROV는 수중 환경에 대한 탁월한 접근성을 제공하여 인간의 능력을 확장하고 다른 방법으로는 불가능했을 깊이와 지속 시간에서 작업을 가능하게 합니다. 본질적으로 ROV는 다목적 탐사 도구이자 복잡한 수중 임무를 수행하기 위한 정밀 플랫폼이며, 인간의 감독과 원격 로봇 기능 간의 간극을 메워줍니다.