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(주)스핀텔레콤은 회사가 보유하고 있는 디지털 신호처리 기술을 활용하여 LADAR 시스템을 개발하고 있습니다.
ETRI와 함께 Linear/Subgeiger-Mode용 LADAR 시스템 개발을 성공하였으며, 2012년에는 민군겸용기술과제를 수주하여 LADAR 시스템 개발 참여를 통해 차기 주력 아이템 확보를 위해 경주하고 있습니다.
LADAR(LAser Detection And Ranging)는 파장이 600~1,000nm인 레이져를 이용해 원거리 물체를 식별하기 위한 기술입니다.
일반적으로 군사용 무인차량 및 로봇에 탑제되어 활용되고 있으나 최근 일부 차량에 적용되어 주행이나 주차시 운전자의 편의를 도모하는 역할을 하고 있습니다.
미래의 자동차는 무인주행 시스템이 핵심 요소 기술이며, 이를 위해 LaDAR 시스템 기술은 미래의 자동차 산업에 매우 중요한 주요 기능으로 부각될 것입니다.
(주)스핀텔레콤은 광 및 센서 기술을 제외한 각 장치의 제어 기능 및 신호처리 기술을 확보하고 있습니다.
- 레이저 송신부
- 고출력의 레이져 빔을 송출하는 장치로 빔 파워 및 duty 등을 제어
- 물체 방향에 평행이 되도록 하는 시준(collimation)을 위해 렌즈를 조정
- 스캐너 구동부
- 1차원의 레이져 빔을 mirror을 통해 2차원으로 스캐닝하기 위한 모듈
- mirror의 구동은 정밀한 갈바노(Galvano) 방식의 모터에 의해 제어되며 스캔 거리와 영역에 따라 측정 정밀도가 달라짐
- 레이져 수신부
- 수신되는 광자를 APD(Avalanche PhotoDiode) 및 TIA(Trans-Impedance Amplifier) 리시버를 통해 센싱하며, 출력 전압을 수 mV까지 측정하기 위해 정밀한 전원 소스가 필요함
- 신호처리기
- ADC(Analog/Digital Converter) 방식에 의한 센싱은 고속의 ADC로 수신레벨을 디지털화하고 별도의 peak 검출기를 통해 다수의 peak를 검출할 수 있음
- TDC(Time-to-Digital Converter) 방식의 경우 고속의 ADC는 필요하지 않지만 수신신호의 특성을 파악하는데 제약이 있으며, 검출된 Peaks를 스캐닝 정보로 포장한 후 영상 처리기로 전송
- 3차원 영상처리기
- 신호처리기에서 1차 가공된 3차원 정보를 바탕으로 시각화(visualization) 작업을 수행
- 보다 정밀한 3차원 영상을 얻기 위해 노이즈나 orange peel effect 등을 부드럽게(smoothing)하는 별도의 작업을 수행
개발된 LADAR 시스템 혹은 구성 모듈에 대한 특징 및 주요 규격은 다음과 같습니다.
| Module | Item | Spec. | Comments |
|---|---|---|---|
| Scanner Operator | Controllable dimension | 2 - dimension | X, Y |
| Range | ± 5 V | ||
| Resolution | 480 KHz | ||
| Rotation | Fully rotation | 0<angle<360o | |
| Noise | 4 mV rms | Front Placement | |
| ADC | Dimension | 85 x 61 x 20 | Without cooler |
| Resolution | 10 bits | ||
| Sampling Rate | 1.5 Gsps | ||
| Input | ± 500 mVpp | ||
| Output | 1:2 or 1:4 Demultiplexed | ||
| ADC Adapter | FPGA | Virtex-5 | 65 nm |
| Processing Speed | 187 MHz | ||
| Interface | USB | Possible to MATLAB control | |
| APD Power | APD Bias | Min 0 V ~ Max 90 V | |
| APD Bias resolution | 0.34 V | 8 bits | |
| TIA Bias | +3.3 V | ||
| TIA Bias Noise | < 1 mVrms | ||
| PLL | Frequency | 1,500 MHz | |
| Stability | 10 ppm | ||
| Output Level | < 10 dBm | ||
| UI Controller | LCD Control | VGA | |
| LED Control | 32 EA 7-Segments | 8 x 4 | |
| Key Pad | 4 x 4 Matrix | ||
| Push button | 4 EA | ||
| RS-232 | 2 EA | ||
| Ethernet | 10/100 Base | ||
| DSP | Speed | 1.2 GHz | |
| Memory | DDR | 533MHz | |
| TCP/IP | Giga-Bit Ethernet | Protocol Stack |
