자율 건설 기계를 위한 관성 솔루션

건설 분야에서 자율성은 로봇 공학, 인공 지능(AI) 및 센서와 같은 첨단 기술을 활용하여 상당한 인적 개입이 필요했던 프로세스를 자동화함으로써 인프라 프로젝트가 실행되는 방식을 혁신하고 있습니다. 이러한 기술을 통해 장비 및 기계는 거의 또는 전혀 사람의 개입 없이 굴착, 매핑 및 도로 건설과 같은 작업을 수행할 수 있습니다.
자율 건설 차량은 고속도로 및 교량과 같은 대규모 인프라 프로젝트에서 주거 및 상업용 건물에 이르기까지 모든 것을 변화시켜 위험과 인건비를 줄이면서 더 빠르고 정확한 건설 프로세스를 가능하게 합니다. 드론, 자율 차량 및 자동화된 기계에 정밀 내비게이션 시스템을 활용함으로써 건설 산업은 더욱 안전하고 효율적이며 비용 효율적으로 변모하고 있습니다.

차량 자율 건설

자율 건설 차량용 관성 시스템

INS 또는 관성 항법 시스템은 복잡한 환경에서 정밀한 위치 결정 및 모션 추적을 제공하여 자율 건설 기계에 매우 중요합니다. 당사의 INS 센서는 자율 트럭, 불도저, 굴착기, 크레인과 같은 차량을 안내합니다. 이 센서는 실시간 위치, 속도 및 자세 데이터를 제공하여 GNSS 수신 불량 지역에서도 안전하고 효율적인 작동을 가능하게 합니다.

실시간 이동 측위(RTK) GNSS 기술과 결합하면 당사의 INS는 경사 조절, 굴착 및 자재 배치와 같은 작업에서 센티미터 수준의 정확도를 보장합니다. 이러한 통합은 정밀도를 높이고 오류를 줄이며 프로젝트 지연을 최소화합니다.

굴착기 및 불도저와 같은 기계는 최소한의 감독으로 24시간 내내 작동하여 토공 및 경사 조절 작업을 완료할 수 있습니다. 이를 통해 기계는 연료 소비를 줄이고 효율성을 높여 비용 절감 및 환경적 이점을 얻을 수 있습니다.

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매핑 및 지도 제작 솔루션

관성 시스템은 건설 측량 및 매핑 응용 분야에서도 중요한 역할을 합니다. INS 및 GNSS가 장착된 드론은 항공 측량을 수행하는 데 사용됩니다. 이 드론들은 고해상도 이미지와 데이터를 캡처하여 건설 현장의 상세한 지형도와 3D 모델을 생성합니다. 이러한 지도는 현장 조건에 대한 귀중한 통찰력을 제공하여 프로젝트 관리자와 엔지니어가 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 돕습니다.

INS의 통합은 복잡한 지형이나 약한 GNSS 신호가 있는 지역에서도 데이터의 정확한 지리 참조를 보장합니다. 또한, INS가 장착된 드론은 건설 진행 상황을 지속적으로 모니터링할 수 있습니다. 이 드론들은 현장 조건의 변화를 추적하고 작업이 계획대로 완료되고 있는지 확인합니다.

이러한 수준의 정밀도와 자동화는 전통적인 측량 방법에 필요한 시간과 노동력을 크게 줄여줍니다.

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향상된 건설 현장 안전

도저, 굴삭기, 휠 로더 및 운반 트럭과 같은 자율 건설 차량은 작업 현장의 안전을 개선하는 데 기여합니다.

건설은 본질적으로 위험하며 작업자는 중장비, 불안정한 지형 및 높은 고도와 같은 위험에 노출됩니다. 자율 기계 및 원격 제어 건설 차량을 통합함으로써 이러한 위험을 많이 완화할 수 있습니다.

당사의 관성 시스템은 자율 건설 장비의 위치 및 이동에 대한 실시간 데이터를 제공합니다. 정밀한 제어를 통해 사고 가능성을 줄입니다.

또한 자율 드론을 사용하여 불안정한 구조물이나 깊은 굴착 현장과 같이 위험한 지역을 검사하여 인력을 위험에 빠뜨리지 않고도 검사할 수 있습니다. 이러한 자동화와 정밀 내비게이션의 조합은 건설 인력을 위한 보다 안전한 작업 환경을 조성하는 데 도움이 됩니다.

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당사의 강점

SBG Systems의 솔루션은 관성 센서와 GNSS 기술을 결합하여 까다로운 환경에서도 정확한 실시간 위치 확인 및 모션 데이터를 제공합니다.

정밀한 장비 제어 탁월한 정밀도로 작업을 수행할 수 있도록 정확한 위치 및 자세 데이터 제공.
열악한 GNSS 커버리지에 대한 복원력 터널, 도시 건설 현장과 같이 GNSS가 거부되거나 방해받는 지역에서의 안정적인 작동
운영 효율성 자율 기기의 성능을 최적화하고 생산성을 향상시키는 실시간 모션 데이터
내구성이 뛰어나고 쉬운 통합 혹독한 환경을 견디는 당사의 INS는 견고하고 소형이어서 통합을 용이하게 합니다.

자율 건설을 위한 솔루션

SBG Systems는 자율 기계 및 시스템의 성능을 향상시키도록 설계된 광범위한 모션 및 내비게이션 제품을 제공합니다. GNSS 기술과 통합된 SBG Systems의 고정밀 관성 시스템은 자율 건설 프로젝트에 필요한 정확성과 신뢰성을 제공합니다. 이를 통해 장비는 최소한의 인적 개입으로 그레이딩, 굴착 및 자재 배치와 같은 작업을 수행할 수 있습니다.

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 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

자율 애플리케이션 브로셔

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사례 연구

당사의 관성 제품이 건설 산업을 어떻게 변화시키는지 궁금하십니까?
당사의 사례 연구는 자율 건설 프로젝트에서 SBG Systems 기술의 실제 적용 사례를 강조합니다.
예를 들어, 당사의 솔루션은 도로 건설 및 대규모 인프라 개발에 성공적으로 통합됩니다.
또한, 건설 프로세스 전반에 걸쳐 효율성을 개선하고 정확성을 높이며 안전을 강화합니다.

Fraunhofer Institute

Fraunhofer Institute와의 협력

자율 주행 차량

Fraunhofer 및 SBG Partnership
Transmin

원격 작동식 락브레이커용으로 선택된 Ellipse-A

자동화된 제어 시스템

사례 연구 Transmin

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.
GRYFN

Quanta Micro와 통합된 최첨단 원격 감지

UAV LiDAR & 사진 측량

실외 커넥터 및 냉각 시스템이 장착된 GOBI 센서
Zurich UAS Racing Team

Ellipse-D를 이용한 자율 주행 차량 엔지니어링 발전

자율 주행 차량

결승선을 눈 앞에 둔 Zurich UAS Racing Team
모든 사례 연구 살펴보기

그들은 우리에 대해 이야기합니다.

SBG Systems 기술을 도입한 혁신가와 고객의 생생한 이야기를 들어보십시오.

그들의 사용 후기와 성공 사례는 SBG Systems의 센서가 실제 포인팅 및 안정화 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

다른 자율 산업 응용 분야 살펴보기

SBG Systems의 고급 관성 내비게이션 시스템과 모션 센서가 광범위한 자율 차량 애플리케이션을 어떻게 변화시키고 있는지 알아보십시오. 지상 로봇에서 수중 차량에 이르기까지 SBG Systems의 솔루션은 다양하고 까다로운 환경에서 정확하고 안정적인 성능을 제공합니다. SBG Systems의 최첨단 솔루션으로 자율 기술의 발전을 어떻게 지원하는지 살펴보십시오.


궁금한 점이 있으십니까?

자율 건설은 빠르게 발전하는 분야이며, 프로젝트에서 이러한 기술을 최대한 활용하는 방법에 대해 질문이 있을 수 있습니다. 당사의 FAQ 섹션은 명확하고 간결한 답변을 제공합니다. 이 섹션은 자율 건설, 관성 시스템 및 실제 적용 사례를 다룹니다.

AHRS와 INS의 차이점은 무엇입니까?

자세 및 방위 기준 시스템(AHRS)과 관성 항법 시스템(INS)의 주요 차이점은 기능과 제공하는 데이터의 범위에 있습니다.

 

AHRS는 차량 또는 장치의 자세(피치, 롤) 및 헤딩(요)과 같은 방향 정보를 제공합니다. 일반적으로 자이로스코프, 가속도계 및 자력계를 포함한 센서 조합을 사용하여 방향을 계산하고 안정화합니다. AHRS는 3축(피치, 롤, 요)으로 각도 위치를 출력하여 시스템이 공간에서 방향을 이해할 수 있도록 합니다. 항공, UAV, 로봇 공학 및 해양 시스템에서 정확한 자세 및 헤딩 데이터를 제공하는 데 자주 사용되며, 이는 차량 제어 및 안정화에 매우 중요합니다.

 

INS는 AHRS와 같은 방향 데이터뿐만 아니라 시간 경과에 따른 차량의 위치, 속도 및 가속도도 추적합니다. GNSS와 같은 외부 참조에 의존하지 않고 관성 센서를 사용하여 3D 공간에서의 움직임을 추정합니다. AHRS에 있는 센서(자이로스코프, 가속도계)를 결합하지만, 위치 및 속도 추적을 위한 더 고급 알고리즘을 포함할 수도 있으며, 종종 GNSS와 같은 외부 데이터와 통합하여 정확도를 향상시킵니다.

 

요약하자면, AHRS는 자세(태도 및 방위)에 중점을 두는 반면, INS는 위치, 속도 및 자세를 포함한 완전한 항법 데이터를 제공합니다.

실시간 동역학(Real Time Kinematic)이란 무엇입니까?

Real-Time Kinematic (RTK)는 전역 위성 항법 시스템 (GNSS) 측정에서 파생된 위치 데이터의 정확도를 향상시키는 데 사용되는 정밀 위성 항법 기술입니다. 측량, 농업 및 자율 주행 차량 내비게이션과 같은 애플리케이션에 널리 사용됩니다.

 

GNSS 신호를 수신하고 높은 정확도로 위치를 계산하는 기준국을 사용합니다. 그런 다음 실시간으로 하나 이상의 로밍 수신기(로버)에 보정 데이터를 전송합니다. 로버는 이 데이터를 사용하여 GNSS 판독값을 조정하여 위치 정확도를 향상시킵니다.

 

RTK는 GNSS 신호를 실시간으로 보정하여 센티미터 수준의 정확도를 제공합니다. 이는 일반적으로 수 미터 이내의 정확도를 제공하는 표준 GNSS 위치 결정보다 훨씬 더 정밀합니다.

 

기준국의 보정 데이터는 무선, 셀룰러 네트워크 또는 인터넷과 같은 다양한 통신 방법을 통해 로버로 전송됩니다. 이 실시간 통신은 동적 작업 중 정확도를 유지하는 데 매우 중요합니다.

자율 건설 시스템에서 지리 정보 참조란 무엇입니까?

자율 건설 시스템의 지오레퍼런싱은 지도, 모델 또는 센서 측정과 같은 건설 데이터를 실제 지리 좌표와 정렬하는 프로세스를 의미합니다. 이를 통해 드론, 로봇 또는 중장비와 같은 자율 기계에서 수집하거나 생성한 모든 데이터가 위도, 경도 및 고도와 같은 글로벌 좌표계에서 정확하게 배치되도록 보장합니다.

 

자율 건설과 관련하여 지리 참조는 대규모 건설 현장에서 기계가 정밀하게 작동하도록 보장하는 데 매우 중요합니다. GNSS (Global Navigation Satellite Systems)와 같은 위성 기반 위치 확인 기술을 사용하여 프로젝트를 실제 위치에 연결함으로써 구조, 자재 및 장비를 정확하게 배치할 수 있습니다.

 

지오레퍼런싱은 굴착, 평탄화 또는 자재 퇴적과 같은 작업을 자동화하고 정밀하게 제어하여 효율성을 높이고 오류를 줄이며 건설이 설계 사양을 따르도록 보장합니다. 또한 향상된 프로젝트 관리를 위해 진행 상황 추적, 품질 관리, 지리 정보 시스템(GIS) 및 빌딩 정보 모델링(BIM)과의 통합을 용이하게 합니다.

 

INS란 무엇입니까?

INS (관성 항법 시스템)는 일반적으로 관성 센서만을 사용하여 플랫폼의 위치, 자세 및 속도를 결정하는 자체 포함형 항법 솔루션입니다.

  • 가속도계 (선형 가속도 측정)
  • 자이로스코프 (각회전 측정)

어떻게 작동하나요?

자이로스코프는 플랫폼이 어떻게 회전하는지(롤, 피치, 요) 추적합니다. 가속도계는 세 축을 따라 움직임을 측정합니다. 내비게이션 필터(일반적으로 Kalman 필터)는 이러한 측정값을 시간에 따라 통합하여 다음을 계산합니다.

  • 위치 (x, y, z)
  • 속도
  • 자세 (방향)

주요 특징

  1. 완전 자율: 작동에 외부 신호 불필요
  2. 높은 업데이트 속도: 초당 수백 또는 수천 개의 측정값
  3. 어떤 환경에서도 작동: 지하, 수중, 실내 및 GPS 신호가 없는 환경에서 작동
  4. 정밀도는 센서 등급에 따라 달라집니다: 소비자 등급 IMU부터 전술 및 항법 등급 INS까지 다양합니다.

일반적인 애플리케이션

  • 항공우주 및 방위: 미사일, UAV, 배회형 탄약, 장갑차
  • 해양: AUV, USV, 선박, 수로 측량 시스템
  • 지상 로봇: 자율주행차량, SLAM, AGV
  • 측량 및 매핑: 모바일 매핑 시스템, LiDAR
  • 산업용: 안정화, 모션 트래킹