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사례 연구
산업 : 운송(Transportation)
제품: IMX490 HDR 센서가 탑재된 540만 화소 Triton Camera
소프트웨어 : 커스텀
Triton HDR Camera를 통한 어드밴스드 센싱이 적용된 세계 최초의 자율 운항 전기 여객선
도시 모빌리티(Urban mobility)는 노동력 부족 문제를 해결하고 효율성을 높이기 위해 자동화를 강화하는 방향으로 진화하고 있습니다. 첨단 기술과 인공 지능을 기반으로 하는 자율주행 솔루션은 기존에는 사람이 직접 수행해야 했던 작업을 수행할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 이를 통해 전문가들은 더 복잡한 작업에 집중할 수 있을 뿐만 아니라 승무원 규모를 줄일 수 있어 비용 절감과 운영 효율성을 높일 수 있습니다.
과제
해양 산업에서 시급히 해결해야 할 과제는 전 세계적으로 선장 부족 현상입니다. 이 문제에 대한 한 가지 해결책은 교육과 훈련을 통해 선원 공급을 늘리는 것이지만, 또 다른 접근 방식은 선박에 필요한 선원 수를 줄이는 것입니다. 자동화 및 기타 기술을 수용하는 규제 변화는 선원의 업무량을 완화하여 개인이 이 분야에 더 쉽게 진입하고 자격을 갖춘 후보자 풀을 확대할 수 있습니다. 또한 자동화는 잠재적으로 운송 작업의 효율성과 안전성을 향상시킬 수 있습니다. 첨단 기술과 인공 지능을 갖춘 자율 해양 시스템은 운영자가 더 나은 의사 결정을 내릴 수 있도록 도와 사고와 오류의 위험을 줄일 수 있습니다.
문제해결
노르웨이의Zeabuz는 도심 지역에서 연중무휴로 운행되는 무공해 무인 여객선을 위한 혁신적인 솔루션을 개발하여 이러한 과제를 해결하고자 하는 미션을 시작했습니다. 이들의 주요 목표는 이동 수단과 페리 운영사 모두에게 혜택을 주는 서비스로서의 자율성을 통해 도시 수로를 활성화하는 것입니다. Zeabuz의 자율 모빌리티 시스템은 네 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다: 감지 및 상황 인식, 모션 계획 및 제어, 관리 제어, 운영 인프라.
감지 및 상황 인식
Zeabuz는 카메라, 라이다, 레이더, 선박자동식별장치(AIS) 등 종합적인 센서 제품군을 사용합니다. 이러한 센서는 머신 러닝 및 클러스터링 알고리즘을 기반으로 물체 감지 파이프라인에 데이터를 제공합니다. 이러한 센서의 데이터는 센서 융합 및 추적 알고리즘을 통해 결합 및 분석되어 선박 주변의 물체를 정밀하게 추적하고 움직임을 예측할 수 있습니다. 선박 주변360도 전방향 커버리지를 위해 LUCID의 540만 화소 Triton Camera 여러 대가 통합되어, 정밀 시간 프로토콜(PTP)을 사용하여 자율 운항 시스템과 동기화되었습니다. Sony의 IMX490 센서가 탑재된 Triton Camera는 매우 높은 다이나믹 레인지의 영상을 제공하여 까다로운 조건에서도 신뢰할 수 있는 데이터를 제공합니다.
Sony의 IMX490 HDR 센서를 탑재한 여러 대의 Triton Camera가 매우 높은 다이나믹 레인지를 활용하여 움직이는 선박에서 안정적으로 360도 커버리지를 제공합니다.
감지 및 상황 인식
운영 인프라: Zeabuz는 원격 운영 센터(ROC)에서 감독하는 선상 자율 운항 시스템을 운영합니다. ROC의 운영자는 선박의 시스템과 운항을 모니터링하고, 승객의 요청에 응답하며, 필요에 따라 고도의 원격 제어 또는 수동 운항 상태 전환을 통해 선박 운항에 개입할 수 있습니다.
Triton® Camera는 IP67 렌즈 튜브와 IP67 케이블을 사용할 경우 IP67 보호 등급을 제공합니다.
모션 계획 및 제어(Motion Planning & Control)
상황 인식 및 계획된 경로를 기반으로, Zeabuz의 시스템은 자율 항해 및 충돌 회피 알고리즘을 사용하여 원하는 선박 궤적을 계산합니다. 그런 다음, 이 궤적은 산업용 상용 동적 포지셔닝 시스템에 적용되어, 선박의 모션 제어 시스템으로 전송됩니다.
관리 제어
관리 제어 구성 요소는 선박의 능력과 일반적인 운항 환경에 따라 높은 수준의 전략적인 운항 의사 결정을 수행합니다.
결론
Zeabuz는 페리 운영사인 토르하텐(Torghatten)과 협력하여 2023년 여름 스톡홀름에서 세계 최초의 상업용 자율 운항 페리를 성공적으로 출범시켰습니다. 이들의 비전은 여러 척의 선박으로 서비스를 확장하여 궁극적으로 선상 승무원의 필요성을 줄이는 것입니다. 이 혁신적인 접근은 에너지 소비 감소, 이동 시간 단축, 운영 최적화와 같은 이점을 제공하여 운영자와 승객에게 지속 가능하고 경제적인 운송 솔루션으로 나타날 것으로 기대됩니다. 이러한 무인 해상 시스템은 도시 교통을 혁신할 수 있는 잠재력을 보여주고 있습니다.
세계 최초의 자율운항 페리가 실제로 운행되는 모습을 확인하세요.