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자율 광산
자율 채굴은 자동화 시스템을 활용하여 인적 개입을 최소화하면서 중장비를 제어하고 조정하는 방식입니다. 이 시스템은 다중 센서 인식 기술, 고성능 관성 항법, 적응형 운동 제어 알고리즘을 통합하여 채굴, 운반 및 시추 작업을 수행합니다. 이러한 시스템은 외부 위치 정보에만 의존하는 대신, 폐쇄 루프 센서 융합 기술을 사용하여 지하 갱도 및 노천 채굴 환경 전반에 걸쳐 지속적인 공간 인식을 유지합니다. 이 시스템은 GNSS, 관성 센서, 라이다(LiDAR), 레이더, 카메라 및 차량 제어기를 통합하여 주변 환경을 인식하고 작업을 수행합니다.
광산 현장에서는 심각한 항법 제약이 발생합니다. 노천 채굴 작업은 GNSS 다중 경로 현상, 신호 차단 및 제한된 위성 가시성을 유발하는 반면, 지하 갱도는 GNSS 위성 신호를 완전히 차단합니다. 먼지, 극심한 진동, 가파른 지형, 온도 변화는 센서의 성능을 더욱 저하시킵니다. 따라서 견고한 항법 알고리즘은 센서 데이터를 융합하여 개별 구성 요소가 고장 나더라도 정확한 위치 측정을 유지합니다. 통합된 GNSS/INS 시스템은 위성 신호가 수신되는 동안 절대 위치를 제공하며, 신호가 끊긴 동안에는 추정 항법을 유지합니다.
관성 측정 장치(IMU) 내에서, 드리프트가 적은 가속도계와 초안정 자이로스코프는 정확한 추정 항법에 필요한 바이어스 안정성을 확보합니다. 자세 및 방위 참조 시스템(AHRS)는 실시간 롤, 피치, 요 각도를 계산합니다. 필터링 알고리즘은 관성 데이터를 자력계 또는 듀얼 안테나 GNSS 방향 입력값과 융합하여, 험준한 지형에서 대형 운반차 및 굴착기의 안정성을 확보합니다. 밀접하게 연동된 시스템은 IMU 측정값, 차륜 속도, LiDAR 주행 거리 측정 및 레이더를 통합하며, 확장 칼만 필터(EKF)를 사용하여 GNSS 신호가 차단된 지하 구역이나 노천 채굴지대에서 위치 드리프트를 제거합니다.
자율 운반 시스템(AHS) 은 국소 포인트 클라우드와 고속 관성 방향 데이터를 통합하여 경로 계획 벡터를 업데이트하고, 동적 장애물을 회피하며, 센티미터 수준의 허용 오차 내에서 적재물 하역을 수행합니다.
고속 관성 센서를 1차 제어 루프에 직접 내장함으로써, 자율 채굴은 작업자의 오류를 제거하고, 기계적 부하를 줄이며, 연료 사용을 최적화하고, 열악한 환경에서도 지속적인 작동을 보장합니다.
