자율주행차를 위한 고성능 관성 항법 시스템

자율주행차(self-driving cars)는 자율주행 차량 또는 무인 차량으로도 알려져 있으며, 최소한의 인간 개입으로 또는 개입 없이 주행하고 작동할 수 있도록 고급 센서가 탑재된 차량입니다. 이러한 차량은 관성 항법 시스템(INS), LiDAR, 레이더, 카메라, GNSS 등의 기술 조합에 의존하여 주변 환경을 인식하고, 결정을 내리며, 다양한 교통 상황에서 안전하고 효율적으로 이동합니다.
결과적으로 그 목표는 도로 안전을 개선하고, 교통 체증을 줄이며, 운전이 불가능할 수 있는 사람을 포함한 모든 이의 이동성과 편의성을 향상시키는 것입니다.

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자율주행차의 내비게이션 기능 강화

당사의 INS(관성항법장치)는 실시간 롤, 피치 및 헤딩을 제공하며, GNSS 수신기와 통합되어 신호 끊김 시에도 정확도를 유지합니다. 이 장치는 LiDAR 또는 카메라와 같은 추가 장비를 정밀하게 동기화하고 안정화하여 자율주행차 애플리케이션에 활용됩니다.

또한, INS를 다른 센서와 통합하면 차량 주변 환경에 대한 포괄적인 이해를 가능하게 합니다. 나아가 이러한 통합은 복잡하고 동적인 시나리오에서 더욱 정밀한 내비게이션을 구현합니다.

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자율주행차 도로

자율주행차의 안전성과 신뢰성 향상

자율주행 차량에 가장 까다로운 환경 중 하나는 도심 지역으로, 이곳에서는 고층 건물로 인해 GNSS 신호가 차단될 수 있고 교통 상황이 급변할 수 있습니다. INS는 이러한 환경을 안전하게 주행하는 데 필요한 정확성과 신뢰성을 제공합니다.

당사의 INS 센서는 미세전자기계시스템(Micro-Electro-Mechanical Systems, MEMS) 기술을 사용합니다. 이를 통해 더 작고 정확하며 전력 효율이 높은 센서 구현이 가능해지며, 자율주행 차량에서 INS의 전반적인 성능이 향상됩니다.

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자율주행차 계획

자율주행차용 관성 항법 시스템

당사의 INS(관성 항법 시스템)는 도심 협곡과 같은 복잡한 환경에서도 안정적으로 탐색하는 데 필요한 탁월한 정확성과 신뢰성을 제공하도록 설계되었습니다.

당사는 귀사의 자율 주행 차량 시스템과 원활하게 통합되어 정밀한 위치 파악과 부드럽고 정확한 제어를 보장하는 실시간 데이터를 제공하는 고급 INS 솔루션을 개발했습니다. 도심 도로에서 험난한 지형에 이르기까지, 당사는 안전하고 신뢰할 수 있으며 효율적인 자율 주행을 달성하는 데 필요한 견고하고 고성능의 항법 기능으로 귀사의 자율 주행차 기술을 강화합니다.

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당사의 강점

당사의 모든 관성 항법 시스템은 자율주행차를 위해 다음과 같은 몇 가지 이점을 제공합니다.

정밀하고 정확한 위치 파악 자율주행차가 복잡한 환경을 주행할 수 있도록 지원하는 고정밀 측위 및 방향 정보 제공.
GNSS 취약 구역에서의 복원력 도심 협곡, 터널 및 GNSS 간섭 지역에서도 중단 없는 항법을 보장합니다.
향상된 센서 융합 LiDAR, 카메라 및 기타 차량 센서와 원활하게 통합되어 상황 인식을 향상시킵니다.
변동성이 큰 환경에서도 뛰어난 성능 급가속, 급회전 및 변화무쌍한 노면 조건에서도 일관된 데이터가 제공됩니다.

자율주행차를 위한 당사의 솔루션을 확인해 보세요

혁신과 정밀함이 만나고, 모든 여정이 타의 추종을 불허하는 정확성으로 안내되는 자율 주행 모빌리티의 미래를 저희와 함께 만들어 가세요. 자율 주행차 내비게이션을 위한 당사의 솔루션을 확인해 보세요.

Ellipse D INS 미니 유닛 우측

Ellipse-D

Ellipse-D는 듀얼 안테나 GNSS를 탑재한 가장 작은 크기의 관성 항법 시스템으로, 어떤 조건에서도 정밀한 방위각과 센티미터 수준의 정확도를 제공합니다.
INS 듀얼 안테나 RTK INS 0.05 ° 롤 및 피치(Roll and Pitch) 0.2° 헤딩(Heading)
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Ellipse-D
Ekinox Micro INS 미니 유닛 우측면

Ekinox Micro

Ekinox Micro는 듀얼 안테나 GNSS를 탑재한 콤팩트하고 고성능인 INS로, 미션 크리티컬 애플리케이션에서 뛰어난 정확성과 신뢰성을 제공합니다.
INS 내장형 GNSS 단일/이중 안테나 0.015 ° 롤 및 피치(Roll and Pitch) 0.05 ° 방위각(Heading)
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Ekinox Micro
Ekinox D INS 미니 유닛 우측면

Ekinox-D

Ekinox-D는 RTK GNSS 수신기가 내장된 올인원 관성항법장치(INS)로, 공간이 제한된 애플리케이션에 이상적입니다.
INS 내부 측지용 이중 안테나 0.02 ° 롤 및 피치 0.05 ° 방위각(Heading)
발견하기
Ekinox-D

자율주행 애플리케이션 브로슈어

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활용 사례

사례 연구 섹션에서 관성 기술이 자율주행 차량의 판도를 어떻게 바꾸고 있는지 살펴보세요. 이러한 실제 사례는 당사의 고성능 센서가 어떻게 정밀한 항법과 강력한 성능을 구현하는지 보여줍니다. 당사의 솔루션은 복잡한 도심 환경에서 안전성을 향상시키며, GNSS 신호를 사용할 수 없는 상황에서도 최적의 기능을 보장합니다.

무인 솔루션

자율주행차량 항법에 사용되는 Ellipse

자율 항법
무인 솔루션 자율주행 차량
나무제비

트리스위프트가 유틸리티 현장 운영을 어떻게 현대화하고 있는지

모바일 매핑
식생 관리 검사 중 AI 기반 LiDAR 장치인 Treeswift Swiftpack을 착용한 유틸리티 현장 기술자
TREALIS

Apogee Navsight를 활용한 TREALIS의 레일 결함 탐지

트램 및 열차 위치 파악
프랑스 철도망에서 레일 결함 탐지를 수행 중인 TREALIS 검사 열차
GapEOD

Ellipse가 더 안전한 지구물리 탐사를 구현하는 방법

트램 및 열차 위치 파악
GapEOD 시스템 제어 및 작동 중
로스토크 대학교

실제 도심 수로에서의 자율 운항 페리 연구

자율 페리 항해
자율주행 페리
크라쿠프 AGH 대학교

Ellipse-D가 태양광 보트의 모나코 대회 출전을 도운 방식

태양광 선박
크라쿠프 AGH 대학교의 고성능 태양광 보트
모든 사례 연구 보기

사람들이 우리에 대해 이야기하네요

당사의 기술을 도입한 혁신가들과 고객들의 생생한 이야기를 들어보세요.
이들의 사용 후기와 성공 사례는 당사 센서가 실제 자율주행 차량 응용 분야에 미치는 중대한 영향을 보여줍니다.

레오 드라이브
“SBG Systems와 협력하여 Ellipse-D를 당사 차량에 통합한 것은 R&D 노력과 자율 주행 작업에 필수적인 정밀도와 신뢰성을 달성하는 데 핵심적이었습니다.”
오구잔 사글람, 영업 관리자
무인 솔루션
"우리는 초정밀도가 필요합니다. 차량이 도로를 주행하기 때문에 대개 센티미터 수준의 정확도가 요구됩니다. 터널과 같은 환경에서 차량이 GNSS 신호를 종종 잃어버리기 때문에 IMU의 정확도는 매우 중요합니다."
연구개발팀
로고: WarnowstromerAI 자율 운항 페리 프로젝트
WarnowstromerAI
“Ekinox Micro는 도심 지역의 자율운항 선박을 발전시키기 위한 최고의 센서 장비입니다.”
WarnowstromerAI 팀

자율주행 차량을 위한 기타 잠재적 응용 분야 살펴보기

자율주행 차량은 운송 분야를 넘어 다양한 산업을 혁신하고 있습니다. 농업과 물류부터 건설 및 감시에 이르기까지, 첨단 항법 기술은 더 스마트하고 안전하며 효율적인 운영을 가능하게 합니다. 자율주행 기술을 기반으로 하는 다양한 혁신적 응용 분야를 만나보세요.


궁금한 점이 있으신가요?

당사가 소개하는 애플리케이션에 대해 가장 자주 묻는 질문에 대한 답변을 확인해 보세요. FAQ에서는 각 주요 애플리케이션에 대한 명확한 설명을 제공하며, 사용자가 실제 활용 사례와 이점을 이해하는 데 도움을 줍니다. 또한 필요한 정보를 찾지 못한 경우 당사로 직접 문의해 주시기 바랍니다.

자율주행차는 어떻게 작동하나요?

자율주행 자동차는 운전자의 개입 없이 스스로 주행하고 제어할 수 있는 정교한 시스템을 갖춘 차량입니다. 이 차량들은 자율주행 센서와 알고리즘을 조합하여 주변 환경을 인식하고, 의사결정을 내리며, 자율주행 작업을 수행합니다. 목표는 차량이 주행의 모든 측면을 안전하고 효율적으로 처리할 수 있는 완전한 자율성을 달성하는 것입니다.

 

자율주행차는 주변 환경을 인식하기 위해 다양한 핵심 기술에 의존합니다. 여기에는 다음이 포함됩니다:

 

  • GNSS(위성항법시스템): 자율주행차의 위치, 속도, 방향에 대한 실시간 업데이트를 제공합니다.
  • INS(관성항법장치): GNSS 신호가 끊기는 상황에서도 정확도를 유지합니다. 자율주행차의 위치, 속도, 방향에 대한 실시간 업데이트를 제공합니다.
  • LiDAR(빛 탐지 및 거리 측정): 레이저 빔을 사용하여 차량 주변 환경의 상세한 3D 맵을 생성하는 기술입니다. 이 기술은 자동차가 다른 차량, 보행자, 도로 표지판을 포함하여 주변의 물체를 감지하고 측정할 수 있도록 돕습니다.
  • 레이더(Radio Detection and Ranging): 전파를 이용하여 물체의 속도, 거리 및 방향을 탐지하는 기술입니다. 레이더는 특히 악천후 상황에서나 원거리의 물체를 탐지하는 데 유용합니다.
  • 카메라: 차선 표시, 신호등, 도로 표지판을 포함하여 차량 주변 환경의 시각적 정보를 캡처합니다. 복잡한 시각적 단서를 해석하고 시각적 데이터를 바탕으로 의사 결정을 내리는 데 필수적입니다.

자동차의 ADAS와 자율주행차의 차이점은 무엇인가요?

ADAS(첨단 운전자 보조 시스템)은 차선 유지, 어댑티브 크루즈 컨트롤, 자동 긴급 제동과 같은 기능을 제공하여 주행 안전성을 향상시키지만 운전자의 적극적인 주의가 필요합니다. 대조적으로, 자율주행 시스템을 갖춘 자율주행차는 운전자의 개입 없이 차량 조작을 완전히 자동화하는 것을 목표로 합니다.

 

ADAS가 작업을 지원하고 안전을 개선하여 운전자를 돕는 반면, 자율주행차는 항법부터 의사결정에 이르기까지 자율 주행의 모든 측면을 처리하도록 설계되어 더 높은 수준의 자동화(SAE 레벨)와 편의성을 제공합니다. ADAS의 특성이나 기능은 SAE 레벨 3 미만에 해당하며, 자율주행차는 최소 레벨 4 이상에 해당합니다.

GPS는 어떻게 작동하나요?

GPS (Global Positioning System)는 위성군, 정밀 타이밍 및 삼변측량을 활용하여 지구상의 어느 위치에서든 사용자의 위치를 결정합니다.

가장 간단하고 명확한 설명은 다음과 같습니다:

1 – 위성이 신호를 송출합니다

약 30개의 GPS 위성이 지구를 공전하며, 각 위성은 다음 정보를 지속적으로 송신합니다.
– 우주 상에서의 정확한 위치
– 신호가 전송된 정확한 시간(원자시계 사용)

이 신호들은 빛의 속도로 이동합니다.

2 – 수신기가 이동 시간을 측정합니다.

휴대폰, 드론, INS 등에 탑재된 GPS 수신기는 여러 위성으로부터 신호를 수신합니다.

각 신호가 도달하는 데 걸린 시간을 측정하여 거리를 계산합니다:

               거리 = 빛의 속도 × 이동 시간

3 – 삼각측량법을 통한 위치 계산

위치를 파악하기 위해 수신기는 삼변 측량(삼각 측량이 아님)을 사용합니다.

  • 위성 1개 사용 시 → 구면 위의 어느 곳에든 위치할 수 있습니다
  • 2개의 위성 사용 시 → 원이 교차함
  • 위성 3개 이용 시 → 두 개의 가능한 위치 도출
  • 위성 4개 이용 시 → 정확한 3D 위치 + 시계 오차 보정

수신기에는 원자 시계가 없으므로 타이밍 오차를 해결하기 위해 4번째 위성이 필요합니다.

4 – 보정(Corrections)을 통한 정확도 향상

수신된 원시 GPS 데이터에는 다음과 같은 오차가 발생합니다.

정확도를 높이기 위해:

  • SBAS(예: WAAS, EGNOS)는 실시간 보정 데이터를 제공합니다.
  • RTK 및 PPP 기법은 오차를 센티미터 수준까지 보정합니다.
  • INS 커플링(IMU + GPS)은 신호 손실 시 공백을 부드럽게 메워줍니다.

6 – 최종 출력

수신기는 모든 데이터를 결합하여 다음을 추정합니다.

  • 위도
  • 경도
  • 고도
  • 속도
  • 정확한 시간

현대식 GPS 수신기는 이를 초당 수십 또는 수백 회 수행합니다.

INS 란 무엇인가요?

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

  • 가속도계 (직선 가속도를 측정함)
  • 자이로스코프(각 회전 측정)

어떻게 작동하나요?

자이로스코프는 플랫폼의 회전(롤, 피치, 요)을 추적합니다. 가속도계는 세 축을 따라 움직임을 측정합니다. 항법 필터(주로 칼만 필터(Kalman filter))가 이러한 측정값을 시간에 따라 통합하여 다음을 계산합니다:

  • 위치 (x, y, z)
  • 속도
  • 태도 (지향성)

주요 특징

  1. 완전 자율주행: 작동하는 데 외부 신호가 필요하지 않습니다.
  2. 높은 업데이트 속도: 초당 수백 또는 수천 건의 측정값을 기록하는 경우가 많음
  3. 모든 환경에서 작동: 지하, 수중, 실내 및 GPS 음영 지역에서 작동합니다.
  4. 정밀도는 센서 등급에 따라 다릅니다: 소비자용 등급 IMU부터 택티컬 및 네비게이션 등급 INS까지 다양합니다.

공통 애플리케이션

  • 항공우주 및 방위산업: 미사일, 무인 항공기(UAV), 자폭 무기, 장갑차
  • 해군: 무인수중정(AUV), 무인수상정(USV), 함정, 수로측량 시스템
  • 지상 로보틱스: 자율주행 차량, SLAM, AGV
  • 측량 및 지도 제작: 이동형 매핑 시스템, 라이다(LiDAR)
  • 산업용: 안정화, 모션 트래킹