地中レーダー (GPR) は、レーダーパルスを使用して、土壌、岩石、コンクリート、木材、水などの物質内の物体や地下構造の位置などの高解像度の地下情報を提供する非破壊イメージング技術です。地中レーダーは主に、埋設施設の検出とマッピングに使用されます。
GPR は、レーダー波を地中に発射して地下施設の位置を特定します。GRP は、受信した信号の強度と遅延に応じて、現場でリアルタイムの全体像を作成し、掘削、建設、設置の前に対象のターゲットを正確に特定します。
地中レーダー システムの大手メーカーから、迅速なプロトタイピングを可能にする産業グレードのシステムオンモジュールと LINUX ボード サポート パッケージを備えた開発キットの要件について問い合わせがありました。システムオンモジュールには、高精度の測位とマッピングを実現するためのさまざまな通信インターフェースとオンボード GNSS モジュールが必要です。
設計の実装における主な課題
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ハイパフォーマンスコンピューティングのための異種プロセッサ
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オンボードGNSSサポート
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幅広いセンサーモダリティとインターフェースする機能
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LINUX BSPのサポート
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加工プラットフォームの生産リードタイムが短い
ソリューションについて
iWave社 が地中レーダー システムを開発するためにNXPi.MX 8M Plus SMARCシステムオンモジュールi.MX 8M Plus SoM および開発キットにより、高性能でスケーラブルでコストが最適化されたレーダー用ソリューションの評価と開発が可能になります。
i.MX 8M Plus SMARC システムオンモジュールの主な機能
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i.MX 8M Plus SMARC システムオンモジュール
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クアッド Cortex-A53 コア最大 1.8GHz
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シングル Cortex-M7 コア @ 800MHz
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10/100/1000イーサネット
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PCIe M.2 キー B インターフェース
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GNSS受信モジュール
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Wi-Fi 802.1ac、BLE 5.0
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Linux 5.4.70
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-40°C ～ +85°C 工業用グレード
iWave社が提供する i.MX 8M Plus 開発キットとソフトウェア ボード サポートパッケージは、設計サイクルに伴ういくつかの複雑さを軽減し、チームがプロジェクトを活性化するのに役立ちました。i.MX 8M Plus アプリケーション プロセッサは、最大周波数 1.8 GHz で動作するマルチコア ARM Cortex-A53 プロセッサ、リアルタイム制御および DRAM およびインライン ECC による高い産業用信頼性を実現する Cortex-M7 を搭載しています。
さまざまなインターフェース規格に準拠することは、センサーのインターフェースと処理において重要な課題です。
・i.MX 8M Plus SoM は、MIPI、USB 3.0、GigE、PCIe などの高速インターフェースをサポートし、RADAR や LiDAR などの高帯域幅センサーをサポートします。
・CAN、SPI、I2C などの標準を使用する低帯域幅センサーとのインターフェースには、センサーのインターフェースと処理も必要になります。
地中レーダーでは、処理要素間の効率的な通信を確立することが重要です。
・ハードウェアでサポートされている高速 PCIe v3.0 インターフェースとギガビット イーサネットは、処理要素間のポイントツーポイント通信を提供します。
・i.MX 8M Plus SoM は、外部システムに接続してサイトから直接レポートを送信するための Wi-Fi および BT オプションもサポートしています。
サイト マップの強力な鳥瞰図を提供するために、SoMには GNSS モジュールが組み込まれており、位置精度を最大化します。GPS から得られたデータは、後処理ソフトウェアを使用して動的視覚地図に変換され、現場に関する高精度の地理情報が取得されます。この情報は、将来のインストールおよびメンテナンス プロジェクトで参照できるように保存できます。
統合された画像信号プロセッサ (ISP) は、地中レーダー画像をリアルタイムで解釈するための高度な画像処理技術をもたらします。生のGPR画像には、照明不足や環境条件により、ぼやけやノイズが生じる場合があります。画像処理技術を使用すると、GPRによって取得される画像の品質が向上します。
データの記録と表示に使用される頑丈なディスプレイ ユニットは、タッチ スクリーンとジェスチャ入力に正確に応答する必要があります。これらのディスプレイ ユニットには、有線および無線の接続オプションと、機密情報やデータを保護するためのセキュリティが必要です。i.MX 8M Plus SoM は、これらの主要な機能を開発する機能を提供します。
システムオンモジュールに上記の設計と考慮事項が組み込まれているため、お客様は製品のコアコンピテンシーと機能に集中できるようになり、開発コストを削減して市場投入までの時間を短縮することができます。
クライアントは、製品の寿命を延ばすことに尽力する SoMパートナーも必要としていました。iWave社は、今後数年間のシステム オン モジュールの供給需要を見据え、最低 10 年間の製品寿命を備えた強力なサプライ チェーンを顧客に保証します。したがって、製品設計者は、製品が陳腐化することを心配することなく、設計に集中できます。
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