▲미국 아넬로 포토닉스의 드론용 에어리얼 INS는 무인항공기 및 자율 수직이착륙(VTOL)기의 정밀 항법을 지원한다. (사진=아넬로)
미국 아넬로 포토닉스(ANELLO Photonics)가 드론용 소형 내비게이션(항법) 시스템을 공개했다고 더로봇리포트가 6일(현지시간) 보도했다.
안정적인 항법은 특히 GPS 신호가 안잡히거나 전장과 같이 교전이 잦은 환경에서 매우 중요하다.
아넬로 포토닉스는 이날 자사의 실리콘 포토닉 광학 자이로스코프(SiPhOG·사이포그) 기술을 기반으로 구축된 소형 고성능 관성 항법 시스템(INS)인 아넬로 에어리얼 INS(ANELLO Aerial INS)를 출시했다.
아넬로 포토닉스 공동 창업자이자 최고경영자(CEO)인 마리오 파니치아 박사는 “실제 비행 임무를 수행하는 고객은 글로벌항법위성시스템(GNSS) 신호가 불안정할 때에도 안정적인 항법이 필요하다. 아넬로 에어리얼 INS는 우리 회사 고유의 사이포그와 항공 최적화 센서 융합 알고리즘, 그리고 통합 멀티밴드 GNSS를 결합해 비용 효율적이고 크기, 무게, 전력(SWaP) 친화적 패키지에서 광섬유 자이로스코프 수준의 성능을 제공한다. 이 기술 덕분에 무인항공기(UAV·드론)는 전파 방해, 다중 경로, 스푸핑 또는 장애 속에서도 항로를 유지하고 안전하고 성공적으로 임무를 완수할 수 있다”고 말했다.
캘리포니아주 산타 클라라에 있는 아넬로는 통합 포토닉 시스템온칩(SoC) 기술을 기반으로 사이포그를 개발했다. 이 회사는 40개 이상의 특허를 보유하고 있으며, 40개의 특허를 출원 중이다.
◇유도 기능 제공하는 아넬로 에어리얼 INS
파니시아는 로봇 리포트와의 인터뷰에서 “오늘날 소비자용 자이로는 정확도가 낮고 모두 미세전기기계시스템(MEMS·멤스) 기반이다. 진동과 전자파장애(EMI)에 매우 민감하다. 하지만 산업/방위 등급 시스템은 정확도가 높고 가격도 더 비싸다. 미사일, 전투기, 잠수함에 탑재되는 크고 부피가 큰 시스템이 바로 이것이다. 사이포그는 움직이는 부품이 없고 대량 생산이 가능한 세계에서 가장 작은 광학 자이로다”라고 말했다.
게르하르트 보이치우크 아넬로 포토닉스의 사업 개발 및 파트너십 담당 부사장은 광섬유 자이로가 두 개의 광선을 하나의 코일로 분할한 다음 다시 결합해 위상차를 이용해 회전 속도를 측정한다고 설명했다.
이 기술은 1평방인치 넓이의 정사각형 칩에 탑재되며 미국에서 제조된다.
파니치아는 이 기술이 농업용 트랙터부터 드론에 이르는 전 분야에 적용될 수 있으며, 지난 여름 해상 환경에서 테스트를 거쳤다고 밝혔다. 아넬로는 지난해 9월 미 해군 중소기업 혁신연구(SBIR) 2단계 계약을 수주했다.
아넬로는 항공, 육상, 해상 분야 적용에 필요한 엄격한 성능 요구 사항을 충족하기 위해 고객의 의견을 직접 반영해 아넬로 INS를 설계했다고 밝혔다. 이 시스템은 다중 대역 GNSS 수신기 및 임무 수행 준비가 완료된 플랫폼과 통합됐다.
아넬로 에어리얼 INS는 확장칼만필터(EKF) 기반 센서 융합 엔진과 아넬로의 비행 프로파일 조정(flight-profile-tuned) 알고리즘을 사용해 카메라나 광섬유 케이블 없이도 98% 이상의 높은 항법 정확도를 제공한다. 아넬로는 이 장치가 고속 비행 환경, GNSS 교란, 스푸핑 또는 위성신호 간섭 환경 속에서도 정확한 항법 및 제어를 유지할 수 있다고 밝혔다.
아넬로 에어리얼 INS의 주요 특징은 다음과 같다.
△신뢰할 수 있는 데드 레코닝을 위한 시간당 0.5도 미만의 비보조 헤드 드리프트를 제공하는 고정밀 3축 사이포그 광학 자이로
△실시간 이동 측위/정밀 포인트 포지셔닝(RTK/PPP) 보정 준비가 완료된 정적 헤딩 기능을 지원하는 듀얼 3중 주파수의 모든 위성군 신호를 수신하는 GNSS 수신기
△GPS 거부 또는 스푸핑 환경에서 탄력적인 홀드오버(내부시계나 저장데이터에 의존하는 작동모드)를 위한 GNSS 스푸핑 감지 기능을 갖춘 아넬로의 고급 센서 융합 엔진
△비행 스택 통합=PX4 및 아두파일럿 드라이버, 표준 인터페이스(이더넷, RS-232, RS-422, CAN) 및 타이밍(PPS 출력/PPS 동기화 입력)
△미국립해양전자협회(NMEA) 준수 GNSS 인터페이스는 기존 GNSS 수신기를 간편하게 대체해 원활하게 통합할 수 있도록 NMEA 내비게이션 패킷 출력.
△비행 프로파일 최적화=시계외비행(BVLOS), 정보, 감시 및 정찰(ISR), 수직 이착륙(VTOL)기 및 기타 자율 항공기의 정확한 항법을 위해 보정된 알고리즘
△견고성, 소형, 경량화=11.1 × 8.6 × 4.8cm 패키지, 0.45kg의 경량에 6와트 미만의 저전력 소비, 멀티 로터, 고정익 및 VTOL을 위한 내진동 설계
△IP68=방수성, 부식·염분 스프레이·화학물질에 대한 저항성
◇아넬로, 검증된 항법 포트폴리오에 새로운 제품 추가
▲새로운 항법 시스템은 휴대성과 정확성을 고려해 설계됐다. (사진=아넬로 포토닉스)
아넬로는 자사의 항법 솔루션이 좁은 물길 상공, 사막 협로 상공, 도심 협곡, 야간/저조도 환경, 안개/구름 속 등 GNSS 신호가 차단된 환경에서도 안정적인 작동을 보장한다고 밝혔다. 이를 통해 GPS 없이도 신뢰할 수 있고 정확한 항법 안내가 가능하며, 전투원의 효율성과 생존성을 향상시킨다고 설명했다.
또한 자사의 시스템은 시계외비행(BVLOS), 무인항공기시스템(UAS), 해상/함상 수직이착륙(VTOL) UAS, ISR/특수 임무 항공기, 중량물 수송 드론, 기타 드론 등과 같은 까다로운 항공 플랫폼에 맞춰 설계됐다고 덧붙였다.
파니치아 아넬로 CEO는 “우리의 로드맵은 전자 장치와 광자 장치를 소형화하고 통합해 무게와 전력을 지속적으로 줄여가는 것이다. 궁극적으로는 모든 것에 고정밀 항법을 적용하는 것이 목표다”라고 말했다.
또한 아넬로는 검증된 지상 및 해상 시스템과 더불어 아넬로 에어리얼 INS를 도입함으로써 미 국방부의 여러 작전 시험을 통해 입증된 것처럼 GPS 신호가 차단된 환경에서의 항법 분야에서 자사의 선도적 위치를 더욱 강화한다고 밝혔다.
저비용 전투 및 ISR 드론 개발사인 파이어스톰의 댄 매기 CEO는 “아넬로 사이포그 기술은 우리 군인들에게 혁신적인 변화를 가져올 것이다. 카메라나 광섬유 케이블 없이, 작고 가벼운 시스템으로 GPS 신호가 차단되거나 교란된 환경에서도 항법할 수 있는 능력은 미래 전투 임무에 필수적이다”라고 말했다. 그는 또 “아넬로 팀은 기존 항공 전자 장비에 최소한의 노력으로 완벽하게 통합되는 항공 솔루션을 개발했다. 이러한 기능은 적들이 적극적으로 GPS를 교란하는 오늘날의 분쟁 지역에서 필수적이며, 아넬로는 모든 현대 항공 플랫폼에 강력한 업그레이드 요소가 될 것이다”라고 덧붙였다.
아넬로 에어리얼 INS는 현재 평가용으로 제공되며, 양산품 출하는 2분기에 시작될 예정이다. 평가 키트에는 아넬로 에어리얼 INS 본체, 케이블, PX4/아르두파일럿용 드라이버, 그리고 퀵스타트 통합 가이드가 포함된다. 아넬로는 지난 9일 폐막된 라스베이거스 가전쇼(CES2026)에서 이 제품을 선보였다.
이재구 기자 robot3@irobotnews.com
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