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by 이정원 Jul 23. 2023

장점은 살리고 단점은 수로 커버하는 레이더

3-03 멀리 보는 대신 여러 대가 필요하다.

카메라와 라이더에 비해서 레이더는 범위가 넓고 속도 측정이 가능한 장점이 있다. 어두운 상황이나 안개가 낀 상황에서도 대상의 존재 여부는 확실히 확인해 주시만 구체적인 형상을 구분하기 어렵고 입체적인 구조도 파악하기는 쉽지 않다.   

레이더의 장단점


일반적인 레이더에서 송출되는 전파는 사방으로 퍼진다. 송신기에서 출발해서 목표물에 도달하는 전파의 비율은 표면적, 즉 거리의 제곱에 반비례한다. 그리고 목표물에서 반사되어 다시 수신기로 들어는 비율은 거리의 제곱에 한번 더 반비례한다. 즉 레이더에서 송신기로부터 나와서 수신기로 수득되는 전파의 비율은 거리의 4 제곱에 반비례하게 되는 셈이다.    


레이더 방정식 - 출력은 거리의 4 제곱에 반비례한다.


장애물이 나타났을 때 여유롭게 충돌을 피하기 위해서는 장애물을 일찍부터 검출할수록 좋지만, 그러려면 늘어난 거리만큼 강한 출력과 큰 안테나가 필요하다. 이런 단점을 극복하기 위해 자동차에 사용하는 레이더는 송출되는 각도 범위를 줄여서 전파의 출력을 한 방향으로 집중시켜 더 긴 거리를 커버할 수 있도록 조정되어 있다. 장거리용과 단거리용 레이더의 측정 범위가 다른 이유이다.  


다중 레이더의 장점 - 더 자세히 더 많은 정보를 얻을 수 있다.


원 거리를 커버하기 위해 상대적으로 좁아진 측정 범위는 여러 개의 레이더를 동시에 이용함으로써 보완한다. 전 후방에 두 개 이상의 레이더를 설치하면 확인할 수 있는 범위도 확보하고, 사물을 구분하는 분해능도 더 좋아진다. 두 레이더 정보의 위상 차를 이용해서 대상의 움직임에 대한 정보도 더 정확히 파악이 가능하다. 자율 주행 레벨이 높아질수록 더 정확한 정보가 필요한 만큼 필요로 하는 자동차용 레이더의 수도 더 늘어날 것으로 예상된다.


자율 주행 단계별 필요한 센서수 - 4/5 단계를 달성하려면 다중 레이더가 필수다.


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