미국과 유럽의 고속도로 도로 모니터링을 위한 E-밴드 SDM360-76RM 레이더

2023년 7월 6일

ELVA의 기사:

ELVA-1 도로 모니터링 레이더는 30x30x30cm 크기의 상자로 도로 표면의 최소 표적을 감지합니다.

ELVA의 E-밴드 mm-wave SDM360-76RM 도로 모니터링 레이더 센서는 다른 브랜드에 비해 여러 가지 주요 이점을 제공하기 때문에 미국과 유럽의 도로 모니터링에 적합합니다.

매년 고속도로에서 수천 건의 사고가 차량에서 떨어진 짐으로 인해 발생합니다. 1피트 길이의 상자나 차에서 떨어진 가구와 같은 작은 물건조차도 도로의 다른 운전자가 이를 피하기 위해 급격하게 기동해야 하는 경우 큰 사고를 일으킬 수 있습니다.

이러한 갑작스러운 기동은 충돌, 제어력 상실, 심지어 차량이 도랑이나 제방으로 주행하는 것으로 이어질 수 있습니다. 하지만 이 문제에 대한 해결책이 있습니다. 고속도로 표면의 레이더 모니터링입니다. 이 글에서는 낙하물과 기타 사고 원인으로 인한 사고를 예방하는 데 있어 레이더 모니터링의 중요성과 이 기술이 모든 운전자에게 더 안전한 도로를 보장하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지 알아보겠습니다.

출처: https://youtu.be/TpdTeWDBaMs

낙하한 화물, 멈춘 차, 걷는 사람과 동물을 위해 고속도로를 모니터링하는 것이 특히 중요한 이유는 무엇일까요? 무방비 운전자는 사고 현장 앞에 멈출 시간이 없습니다. 미국과 유럽 고속도로에서는 대량 사고가 너무 흔하기 때문에 이는 심각한 문제입니다.

솔직히 말해서 교통 레이더 자체는 혁신적인 신기술이 아닙니다. 예를 들어, 5~24GHz 대역에서 작동하는 레이더는 오랫동안 교통량 계산에 설치되어 왔습니다. 그러나 새로운 기회를 제공하는 것은 E 대역 레이더로, 도로 위의 작은 물체와 개 크기의 동물과 더 큰 동물도 감지할 수 있습니다.

중요한 점은 mm파 E-밴드 레이더가 도로 위의 작은 물체뿐만 아니라 구식 센티미터파 레이더가 감지할 수 없는 빈 골판지 상자와 같은 무선 투과성 물체도 감지할 수 있다는 것입니다. 물론 빈 골판지 상자는 자동차에 위험하지 않지만 위험한 것은 운전자의 기동입니다. 왜냐하면 그러한 운전자는 다른 도로 이용자에게 예상치 못하게 도로 위의 장애물을 피하기 때문입니다.

도로 표면의 최소 표적은 30x30x30cm 크기의 빈 상자라고 할 수 있는데, 이는 이미 운전자를 놀라게 하고 기동하게 만드는 장애물의 크기이기 때문입니다.

저주파 레이더가 도로 표면의 작은 물체를 감지할 수 없는 이유

일반적으로 5~24GHz 범위에서 작동하는 저주파 레이더는 일반적으로 71~95GHz에서 작동하는 E-밴드 레이더와 같은 고주파 레이더에 비해 떨어진 골판지 상자와 같은 작은 물체를 감지하는 데 적합하지 않습니다. 그 이유는 레이더 신호의 파장이 주파수에 반비례하기 때문입니다. 주파수가 높은 신호는 파장이 짧아 더 작은 물체를 더 정확하게 감지할 수 있습니다. 또한 대상의 무선 투과성은 성공적인 감지에 중요한 역할을 합니다.

신호 주파수에 따른 레이더의 대상 가시성

신호 주파수에 따른 레이더의 대상 가시성

감지 가능한 대상의 무선 투과성은 레이더 주파수에 따라 달라집니다. 밀리미터파는 감지된 대상의 무선 투과성이 감소할 때(따라서 대상은 레이더에 보이게 됨) 최적의 영역이지만 대기와 강수량의 감쇠는 아직 레이더 성능에 영향을 미칠 만큼 크지 않습니다.

대상의 무선 투과성은 재료 또는 물체가 레이더파를 상당한 반사 없이 통과시킬 수 있는 능력을 말합니다. 즉, 레이더 투과 재료는 레이더 신호를 반사하지 않아 최소한의 왜곡으로 통과시킬 수 있습니다. 골판지 상자는 가볍고 밀도가 낮은 재료로 만들어졌기 때문에 레이더 투과 대상의 한 예입니다.

일반적으로 레이더 투과성 재료는 유전율이 낮고 전기 전도도가 낮은 재료입니다. 반대로 금속이나 물과 같이 레이더 신호를 매우 반사하거나 흡수하는 재료는 레이더 불투명 또는 레이더 흡수성으로 간주됩니다.

재료의 레이더 투과성 또는 불투명도는 레이더 시스템의 설계 및 효과성에서 중요한 역할을 할 수 있으며, 특히 고속도로의 골판지 상자와 같은 작은 물체를 감지하는 응용 분야에서 그렇습니다.

그러나 다른 레이더 시스템은 서로 다른 목적을 위해 설계되고 기능이 다양하다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 저주파 레이더는 골판지 상자와 같은 작은 물체를 감지하는 데 적합하지 않을 수 있지만 차량이나 항공기와 같은 더 큰 물체를 모니터링하는 것과 같은 다른 응용 분야에서는 더 나은 성능을 발휘할 수 있습니다. 궁극적으로 레이더 시스템의 선택은 응용 프로그램의 특정 요구 사항 및 목표에 따라 달라집니다.

E-밴드 도로 모니터링 레이더의 임무는 대량 사고를 방지하고 도로 운영자에게 도로의 잠재적 위험에 대한 조기 경고 데이터를 제공하는 것입니다. 이를 통해 도로 운영자는 신속하게 조치를 취할 수 있습니다.

SDM360-76RM 교통 모니터링 레이더는 70-71GHz, 76-77GHz, 또는 80-81GHz 또는 94-95GHz 주파수 대역에서 작동하도록 제조할 수 있으며, 1GHz 스펙트럼 대역폭을 차지하여 다양한 국가의 규제 요구 사항을 충족합니다. 즉, 레이더 센서는 고객이 주문한 특정 대역에 맞게 제조할 수 있습니다.

레이더 센서의 점유 주파수 대역폭 폭은 1GHz임을 다시 한 번 명확히 해야 합니다. 따라서 고객의 사양과 현지 법률의 제한에 따라 다음 하위 대역에서 레이더 센서를 제조할 수 있습니다.

70-71GHz,

71-81GHz(대부분 유럽),

94-95GHz,

95GHz 이상(여기서 FCC는 무선 항법 안전 서비스에 95~100GHz 대역을 할당함).

무선 항법 서비스는 "장애물 경고를 포함한 항법 목적으로 사용되는 무선 측위"로 정의됩니다. 무선 항법 서비스는 안전 서비스로 지칭된다는 점에서 독특합니다. 즉, 인간의 생명과 재산을 보호하기 위해 영구적으로 또는 일시적으로 사용되는 모든 무선 통신 서비스입니다.

출처: FCC 연방 레이더 스펙트럼 요구 사항.

도로 모니터링 레이더에 대한 E-대역의 장점은 다음과 같습니다.

첫째, E-대역 스펙트럼은 고주파 스펙트럼으로 도로에서 물체를 감지하는 데 있어 해상도와 정확도가 향상됩니다. 이는 눈, 진눈깨비, 안개와 같이 가시성이 낮은 상황에서 특히 중요하며, 다른 레이더 시스템이 물체를 감지하기 어려울 수 있습니다.

둘째, E-대역의 장점은 비교적 새롭고 떠오르는 기술이라는 것입니다. 즉, 향후 몇 년 동안 지속적인 개선과 진보가 있을 가능성이 높으며, 이를 통해 기능과 정확도가 더욱 향상될 것입니다.

전반적으로 SDM360-76RM 도로 모니터링 레이더 센서에서 사용하는 mm-wave 대역은 고해상도, 낮은 간섭 및 향후 지속적인 개선 가능성으로 인해 미국, 캐나다 및 유럽 국가의 도로 모니터링에 탁월한 선택입니다. 이 첨단 기술을 사용하면 도로 운영자는 어려운 겨울 날씨 조건에서도 운전자의 안전을 유지하고 사고를 최소화하는 데 도움을 줄 수 있습니다.