엔지니어들은 더

이 기사는 엔지니어들이 자동차 테스트, 지도 제작 및 자율 시스템 개발을 위한 보다 복원력 있는 포지셔닝을 위해 GNSS를 넘어 실시간 센서 융합과 같은 기술로 눈을 돌리는 이유를 설명합니다.

포지셔닝의 기준을 높이다

1950년대 스푸트니크 추적을 위해 도플러 효과를 이용했던 것부터 미 해군 트랜짓 프로그램, GPS, GLONASS, 갈릴레오, 베이더우, 그리고 수많은 다른 시스템에 이르기까지, GNSS의 역사는 공학적 성취의 흥미진진한 이야기입니다. 오늘날, GNSS 포지셔닝 기술은 내비게이션, 측량, 자율 시스템, 자동차 테스트 및 기타 여러 분야에서 어디에나 존재합니다. 전 세계적인 적용 범위, 개방된 환경에서의 높은 정확도(특히 RTK 또는 PPP 보정 사용 시), 낮은 구축 비용, 그리고 수십 년간 검증된 신뢰성을 기반으로 합니다. 오랫동안 우리는 다음과 같은 질문을 던져왔습니다. 제가 어디에 있나요그리고 GNSS가 그 답을 가지고 있습니다. 

하지만 GNSS를 다루는 사람이라면 GNSS만, 혹은 GNSS와 IMU의 관성 측정만으로는 고객과 이해 관계자의 요구를 충족시키기에 더 이상 충분하지 않다는 것을 알 것입니다. 

무엇이 바뀌었을까요? 질문은 그대로지만, 질문을 던지는 대상이 달라졌습니다. 사용자들은 탁 트인 하늘에서 정확한 위치 데이터를 얻는 것에 익숙해져 이제는 도시에서도 그런 데이터를 원합니다. 엔지니어들은 실내외, 지하뿐만 아니라 지상에서도 측정을 원합니다. 위치 정확성은 편리함뿐만 아니라 자율성과 안전을 위해서도 필수적이며, 모든 환경에 해당됩니다. 사람들이 위치 데이터를 얻을 수 없다고 받아들였던 모든 환경들이 이제는 조명을 받고 있습니다. 위치 결정의 기준이 높아지고 전문가와 소비자들이 모두 신뢰할 수 있는 위치 데이터 수집을 과거의 제약으로 여기지 않기 때문입니다.

지구 궤도를 도는 인공위성이 현재 약 15,000개에 달하는 것으로 추정됩니다. 하지만 아시다시피 이것이 GNSS(범지구 위성 항법 시스템)의 완벽한 보장을 의미하지는 않습니다. 가장 까다로운 위치 결정 작업은 완벽하게 트인 하늘 아래에서 이루어지는 경우가 드뭅니다. GNSS 보장은 실내, 도시 지역, 터널과 같은 특정 환경에서 영향을 받습니다. 다중 경로 오류(건물 반사 등)는 신호를 손상시켜 위치 데이터의 무결성을 저하시킬 수 있습니다. 또한 악천후나 스푸핑 또는 재밍과 같은 악의적인 행위도 GNSS 장애를 일으킬 수 있다는 점을 고려해야 합니다.

GNSS는 어제의 문제를 해결했습니다. GNSS를 사용할 수 없는 환경에서의 항해와 같은 오늘과 내일의 문제는 다른 것을 요구합니다.

지속적인 현지화 만세

이 모든 것을 감안할 때, GNSS 없이도 안정적인 위치 파악이 궁극적인 목표는 아닙니다. 궁극적인 목표는 그것을 할 수 있는 능력뿐만 아니라, 서비스 중단이나 정확도 저하 없이 환경 간 전환을 할 수 있는 것입니다.

포뮬러 1 드라이버가 트랙을 도는 것을 추적하려고 한다고 가정해 봅시다. GNSS가 효과적이지 않은 다리나 터널을 통과하거나 탁 트인 하늘 아래에서는 지속적으로 데이터를 수집해야 하지만, 이후 중요한 의사결정에 활용하기 위해 해당 데이터에 대한 절대적인 확신도 있어야 합니다.

좀 더 실생활에 가까운 예를 들어보자. 도시의 디지털 트윈을 위해 데이터를 수집하는 측량 차량을 상상해 보자. 이 차량은 탁 트인 시골길에서 출발해 고층 건물들이 늘어선 빽빽한 도시 도로로 진입하고, 철도 교각 아래를 지나 터널을 통과한 뒤, 결국 지붕이 있는 하역장으로 들어선다. 이러한 각 전환 구간은 GNSS에 각기 다른 방식으로 어려움을 안겨준다. GNSS 신호가 차단되거나 중단될 때 차량이 멈춰서 위치 파악 기술을 전환할 시간이 없습니다. 따라서 전환 과정은 실제 운영 측면과 결과 데이터 세트 측면 모두에서 매끄러워야 합니다.

과거에는 엔지니어들이 실외에서 제대로 작동하기만 하면 되는 위치 측정 기능에 만족했을 수도 있으며, 그 결과 정확한 데이터가 얻어지곤 했습니다. 대부분. 하지만 앞서 언급했듯이, 운영 환경의 기대치가 변화함에 따라 사용자들은 어디서나 정확한 위치 정보를 원하고 있습니다. 자동차 테스트는 특히 자율주행차 개발을 위해 더 안전한 차량을 생산하기 위한 실세계 데이터 수집에 점점 더 중점을 두고 있습니다. 엔지니어들은 차량이 터널로 진입하고, 도시를 가로지르며, 창고에 들어가고, 다리 아래를 통과하고, 숲속을 이동하더라도 위치 정보와 데이터 품질에 대한 신뢰도를 결코 잃지 않기를 기대합니다. 따라서 신호 끊김은 절대 용납될 수 없습니다.

이 때문에 UWB(초광대역)와 같은 인프라 기반 솔루션은 나름의 용도가 있기는 하지만, 지속적인 위치 추적에는 적합하지 않습니다. UWB와 GNSS 간에 원활하게 전환할 수 있다 하더라도(모든 솔루션이 이를 지원하는 것은 아닙니다), UWB 앵커와 태그가 필요하기 때문에 제어 가능한 환경에서만 사용할 수 있으며, 예를 들어 도시와 같은 곳에서는 사용할 수 없습니다.  그 결과, 엔지니어들은 GNSS의 대안이자 앵커나 빔의 배치 및 유지 관리가 필요 없는, 위치 추적의 연속성 문제를 더 우아하게 해결할 수 있는 방법으로 LiDAR, INS(관성 항법 시스템), 비전 기반 솔루션과 같은 인프라가 필요 없는 솔루션을 점점 더 많이 모색하고 있습니다.

지속적인 현지화를 위한 ‘부스트’

따라서 센서 융합은 더 이상 고급 기능이 아니라 표준 관행으로 자리 잡고 있습니다. 시스템은 맞춤형으로 구축되고 통합 작업이 많이 필요한 구성에서 벗어나, 바로 배포 가능한 상용 제품으로 발전하고 있습니다. 기술이 성숙해짐에 따라 엔지니어들은 위치 파악 스택을 처음부터 직접 구축할 필요 없이 이러한 상용 시스템을 바로 배포할 수 있게 되었습니다.

실시간 센서 융합에서 결정적인 역할을 하는 두 가지 요소는 바로 소프트웨어와 처리 성능입니다. WayFinder 제품군과 함께 사용되는 ‘LiDAR Boost’는 OXTS가 GNSS 신호가 차단된 환경에서도 항법을 구현하는 핵심 기술입니다. 이는 LiDAR 데이터를 실시간으로 주행 거리 측정값 업데이트로 변환하는 독창적인 알고리즘입니다.

WayFinder 제품군은 여러 가지 방법으로 이를 가능하게 합니다. 웨이파인더 프라임 완전히 통합된 GNSS/INS 및 LiDAR를 탑재하고 있으며, LiDAR Boost를 구동할 수 있는 온보드 처리 능력을 갖추고 있습니다. 웨이파인더 허브 LiDAR Boost 기능을 탑재하고 이를 구동할 수 있는 온보드 처리 능력을 갖추고 있을 뿐만 아니라, 사용자가 직접 OXTS GNSS/INS 및 LiDAR를 연결할 수 있도록 지원하여 설정에 있어 뛰어난 유연성을 제공합니다.

현재 WayFinder 제품군과 LiDAR Boost는 시장에서 독보적인 위치를 차지하고 있습니다. GNSS 신호가 차단된 환경에서의 위치 파악 문제를 저희만큼 효과적으로 해결할 수 있는 업체는 어디에도 없습니다. 또한 WayFinder Prime은 이미 고객들에게 막대한 영향을 미치고 있으며, 조사 및 측량 그리고 자동차 테스트, 이를 통해 사용자는 복잡한 설정이나 데이터 처리 워크플로우 없이 어디서나 테스트를 수행할 수 있습니다.

더 탄력적인 위치 측정을 위한 GNSS; 미래 전망

GNSS는 여전히 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 이는 필수적인 위치 측정 기술이며, 결코 구식이 아닙니다. 하지만 다양한 응용 분야에서는 GNSS만으로는 충족하기 어려운 수준의 복원력을 요구하고 있으며, 복잡한 환경에서 엔지니어들은 다중 센서 기반 위치 파악 기술을 표준적인 해결책으로 채택하고 있습니다.

엔지니어들이 직면한 과제는 통합에 드는 노력을 최소화하면서도 최대의 정확도와 신뢰성을 확보하여, 프로젝트에 실시간 센서 융합 엔진을 어떻게 구축할 것인가 하는 점입니다.

만약 당신은 에 대해 더 자세히 알고 싶습니다. LiDAR Boost, 이 WayFinder 가족, 혹은 OXTS가 복잡한 GNSS 위치 측정 문제를 해결하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지, 클릭 연락을 원하시면 아래를 클릭해 주세요.