25와트 재머가 2만 달러짜리 위성을 이깁니다. 그래서 당신의 드론은 눈이 먼 채로 날아야 합니다.
GPS 위성은 여러분의 머리 위 약 20,200킬로미터 상공을 돕니다. 그 신호가 드론 수신기에 도달할 무렵이면, 만 마일 떨어진 곳에서 바라본 25와트 전구와 대략 같은 정도의 세기를 지닙니다. 그 같은 드론에서 몇 킬로미터 떨어진 곳에 자리한 재머는, 경로 손실 관점에서 보면 백만 배 더 가깝습니다.
그러니 이 대결은 애초에 공정하지 않았습니다. 값싼 지상 재머는 위성 별자리 전체보다 수신기에서 훨씬 더 강한 신호를 가지며, 수신기는 대역 내에서 가장 큰 소리를 내는 것에 그대로 고정됩니다. 이것은 교체할 수 있는 특정 GPS 칩의 결함이 아닙니다. 이것은 누군가 깨뜨리려는 것을 전혀 염두에 두지 않고 설계된 시스템에 적용된 역제곱 법칙입니다. GPS 차단 환경에서의 드론 자율비행은 — 위성 없이, 대신 카메라와 온보드 지능을 사용해 비행하는 것 — 이 물리 법칙이 실제 적을 만나는 순간 더 이상 이색적인 연구 주제이기를 그쳤습니다.
저는 위성이 먹통이 되었을 때에도 드론이 계속 날 수 있게 해 주는 항법 스택을 만듭니다. 지난 몇 년 동안 저는 이것이 틈새 방위 관심사에서, 스웨덴의 광산 감독관과 해병대 프로그램 담당관이 같은 주에 함께 문의해 오는 무언가로 바뀌는 것을 지켜봤습니다. 그렇게 만든 힘들은 되돌아가지 않을 것입니다. 무엇이 바뀌었는지, 눈이 먼 채로 날 수 있는 드론을 만드는 데 실제로 무엇이 필요한지, 그리고 어려운 부분의 대부분이 알고리즘이 아니라는 것을 제가 값비싸게 배운 방식을 하나씩 짚어 드리겠습니다.
GPS가 필요한 드론이 이제 부담이 된 이유
지난 10년의 대부분 동안 "드론이 GPS를 잃었다"는 것은 불편함이었습니다. 이제 그것은 조달과 운용의 막다른 길이며, 세 가지 별개의 힘이 동시에 그것을 그리로 밀어붙였습니다.
첫째는 우크라이나 전쟁으로, 전자전을 이론에서 날씨 같은 현실로 바꿔 놓았습니다. 러시아의 R-330Zh "지텔" 시스템은 수 킬로미터에 달하는 차단 거품 — 30킬로미터 이상 — 을 만들어 내어, 드론이 의존하는 900MHz, 2.4GHz, 5.8GHz 제어 링크와 함께 L1 및 L2 위성 대역을 뒤덮습니다. 그 거품 안에서, 자율 드론 전쟁에 관한 IEEE Spectrum의 보도는 재밍으로 인한 FPV 손실률이 50% 이상이라고 기록하며, 한 부대는 출격의 거의 3분의 1을 전자전만으로 잃었다고 보고합니다. 우크라이나 운용자들은 GPS를 "존재했다는 것조차 잊어버린 사치"라고 부르기 시작했습니다.
이제 최전선 운용자들은 GPS 수신기가 아예 없이 출고되는 기체를 만듭니다. 아무도 신호가 거기 있으리라고 가정하지 않기 때문입니다.
그것이 신호입니다. 문제에 가장 가까운 사람들이 그 부품을 설치하기를 멈추면, 그 부품은 죽은 것입니다.
둘째 힘은 규제이며, 단두대처럼 내려앉았습니다. 2025년 12월 22일, FCC는 모든 외국산 무인 항공 시스템과 그 핵심 부품을 단 하나의 포괄적 고시 DA 25-1086으로 자사의 커버드 리스트에 추가했습니다. 의회는 FY2025 국방수권법(NDAA)에서 FCC에 DJI와 Autel을 특정하여 조치하라고 지시했습니다. FCC는 모든 외국 제조사를 한꺼번에 조치하기로 택했습니다. 커버드 리스트에 오른 장비는 새 장비 인증을 받을 수 없으며 — 기존 인증 모델은 여전히 판매되고 운용될 수 있지만 — 외국 공급망 위에 세워진 무언가의 조달 활주로는 이제 유한하며 눈에 띄게 짧아지고 있습니다.
저는 한 프로그램 관리자가 그것이 자신에게 무엇을 의미하는지 실시간으로 풀어 나가는 것을 지켜봤습니다. 그는 DJI Matrice와 Autel Evo 기체를 중심으로 짜인 함대 계획을 갖고 있었는데, 오후 한나절 만에 그 절반이 새로운 연방 조달에서 구매 불가능한 것이 되었습니다. 그는 반쯤 농담으로, 그 규정이 철회될지 제게 물었습니다. 그러지 않을 것입니다. 셋째 힘이 그 이유를 말해 줍니다.
조달 공백은 실재하며, 숫자가 그것을 증명한다
2026년 3월 22일, 미 육군은 Skydio에 2,500대가 넘는 X10D 드론에 대한 5,200만 달러 규모의 계약을 수여했습니다 — 육군 역사상 최대 규모의 단일 공급사 소형 UAS 계약입니다. 중요한 세부 사항은 금액이 아닙니다. 이 거래가 입찰에서 수여까지 72시간 미만에 성사되었다는 점입니다.
조달은 누군가 흥분했다고 해서 그렇게 빠르게 움직이지 않습니다. 주문을 보낼 다른 곳이 아무 데도 없을 때 그렇게 빠르게 움직입니다. 경쟁적 전자기 환경에서 실제로 날 수 있는, 승인 완료된 플랫폼 재고는 적고, 수요는 막대하며, 그 격차는 규정 준수 기체에 보정된 시각 항법 스택을 출하할 수 있는 미국 및 동맹국 제조사들에 의해 메워지고 있습니다. 그것도 바로 오늘.
같은 절박함을 누가 또 자금을 지원받고 있는지에서 볼 수 있습니다. Anduril은 GPS 차단 조건에서 웨이포인트로 항법하는 600대가 넘는 Bolt-M 배회 탄약에 대해 2,390만 달러 규모의 해병대 계약을 따냈습니다. Auterion은 우크라이나로 향하는 33,000개의 드론 타격 키트에 대한 5,000만 달러 규모의 펜타곤 계약을 성사시킨 뒤, 50,000개를 추가하는 합작 투자를 발표했고 — 2026년 1월에는 단일 운용자가 통제하는 미국 최초의 물리적 드론 군집 타격을 수행했습니다. Shield AI는 자사의 Hivemind 자율 기술을 팔아 9억 달러 이상을 조달했습니다. 돈은 더 나은 기체를 쫓고 있지 않습니다. 위성이 사라졌을 때 그것들을 날게 하는 소프트웨어를 쫓고 있습니다.
그리고 그 모든 것의 밑바탕에서, 제가 매일 씨름하는 목록이 조용히 움직였습니다. 국방혁신단(Defense Innovation Unit)은 연방 구매자들이 취득하도록 허용된 대략 50여 개 이상의 플랫폼 목록인 Blue UAS 승인 목록을 2025년 12월 국방계약관리국(Defense Contract Management Agency)으로 이관했으며, 이제 AUVSI의 Green UAS가 Blue로 가는 승인된 진입로가 되었습니다. 만약 당신이 Blue 자격을 갖춘 기체를 가졌지만 심층 자율 팀이 없는 중견 OEM이라면, 그 목록은 당신의 기회이자 문제입니다.
물리 법칙은 당신이 전쟁 중인지 아닌지 신경 쓰지 않는다
이것의 민간 버전은 전쟁이 아니라 기하학이며, 제 실제 작업의 상당 부분이 이루어지는 곳입니다.
관성측정장치(IMU) — 모든 드론이 지니는 작은 가속도계와 자이로 패키지 — 는 빠른 센서이지만 대단히 잡음이 많습니다. 위치는 가속도를 이중 적분하여 계산하는데, 이는 어떤 작은 오차라도 경과 시간의 제곱에 비례해 커진다는 뜻입니다. 지하 광산에서 개루프로 돌도록 방치된 소비자급 MEMS 장치는 몇 초 안에 수 미터를 표류합니다. 드론은 그 표류를 알아챌 외부 기준이 없기에, 알아채지 못합니다. 운용자는 기체가 스스로를 벽에 처박을 때에야 알게 됩니다.
외부로부터의 위치 고정 없이는, 드론은 자신이 길을 잃었다는 것을 알지 못합니다. 자신의 오차를 그대로 바위 속으로 몰고 갑니다.
이것을 고치는 경제적 명분은 최고로 좋은 의미에서 잔혹합니다. 스웨덴 LKAB의 키루나 철광석 사업장에서는 여덟 시간짜리 수동 채굴장 점검이 20분짜리 드론 비행이 되었습니다 — 대부분의 밀폐 공간 작업에 걸쳐 유지되는 비율로, 드론 조사는 인력을 투입하는 것 대비 비용을 최대 70%까지 절감합니다. 에너지 쪽에서는, 단 한 건의 석유·가스 파이프라인 파손이 정화·벌금·복구에 약 850만 달러가 드는 반면, 부식을 잡아냈을 정례 점검은 75,000달러입니다. NIST가 의뢰한 RTI 연구는 전국적 GPS 중단의 비용을 하루 약 10억 달러로 산정했습니다.
하지만 그 숫자 하나하나는 드론이 점검 지점에 도달하는 것에 달려 있습니다. 산업용 플랫폼은 대당 10,000달러에서 50,000달러이며, 밀폐된 수직 갱도에서 비자율 드론은 첫 몇 번의 비행에서 추락할 것입니다. 강철 다리 아래나 저장 탱크 밀집 지대 옆에서 날면 다중경로 반사가 위치를 수 미터 표류시킵니다 — 바로 고해상도 사진측량을 위해 센티미터 수준의 위치 유지가 필요한 순간에 말입니다. 계속 교체해야 하는 드론에서는 ROI가 성립하지 않습니다.
위성 없이 드론을 어떻게 날리는가?
그 답은 위성을 드론 자신의 눈으로 대체하는 것입니다. 시각-관성 오도메트리, 즉 VIO는 카메라 피드를 IMU와 융합합니다. 카메라는 세계 속 특징들이 어디에 있는지에 대한 느리지만 절대적인 감각을 주고, IMU는 카메라 프레임 사이의 빠른 움직임을 주며, 좋은 추정기는 이 둘을 섞어 각자가 서로의 약점을 메우게 합니다. 그 위에 의미론적 SLAM을 얹으면 — 드론이 지도를 만드는 동시에 그 안에 무엇이 있는지 인식하는 것 — 한 번도 본 적 없는 터널 안에서도 자신이 어디 있는지 아는 기체를 얻게 됩니다.
이 구성 요소 중 어느 것도 비밀이 아닙니다. NVIDIA는 Isaac ROS를 통해 cuVSLAM을 무료로 제공하는데, GPU로 가속되고 자사의 Jetson 보드에 맞춰 튜닝되어 있습니다. ORB-SLAM3은 네이티브 다중 지도 지원을 갖춘 성숙한 오픈소스 시스템이지만, 폐쇄형 소스 방위 소프트웨어를 출하한다면 그 GPLv3 라이선스는 진짜 문제입니다. VINS-Fusion은 GPS와 시각 정보가 둘 다 존재할 때 이들을 기꺼이 섞습니다. 오픈 오토파일럿인 PX4와 ArduPilot은 VISION_POSITION_ESTIMATE라는 MAVLink 메시지를 통해 이미 외부 위치 추정값을 받아들입니다. 서류상으로는, 카메라를 컴패니언 컴퓨터에 연결하고, SLAM 패키지를 돌리고, 자세값을 비행 컨트롤러로 흘려보내면 끝입니다.
저도 서류상으로는 그렇게 믿었습니다. 그러고 나서 저는 그것을 출하했습니다.
우리가 처박은 벽 — 문자 그대로
초기에, 완벽하게 멀쩡한 비자율 점검 드론 함대를 가진 한 고객이 새로운 20만 달러짜리 기체를 사지 않고 GPS 차단 역량을 원했습니다. 합리적인 요구였죠. 우리는 견고한 오픈소스 VIO 기준선을 그들의 기존 하드웨어에 얹고, 점군이 아름다워 보일 때까지 작업대에서 튜닝한 뒤, 지하로 내려보냈습니다.
그것은 벽으로 표류해 들어갔습니다.
알고리즘이 틀려서가 아닙니다. 그 기체의 카메라와 IMU가 애초에 하드웨어 시각 동기화가 되어 있지 않았기 때문입니다. 이미지 타임스탬프와 움직임 타임스탬프가 시간이 지나면서 떠도는 몇 밀리초만큼 어긋났고, 시각-관성 추정기에게 그 지터는 드론이 실제로 움직이는 것과 구분되지 않습니다. 필터는 충실하게 거짓을 적분하고 있었던 것입니다. 저는 그 광산에 서서 회수된, 찌그러진 30,000달러짜리 드론을 바라보며, 제가 소프트웨어 프로젝트로 팔았던 것이 그 뿌리에 하드웨어 문제를 갖고 있었음을 깨달았습니다.
그 비행이 제 일하는 방식을 재편했습니다. 개조 작업에서 첫 산출물은 거의 언제나 코드가 아닙니다 — 변경 지시서입니다. 카메라가 헐겁게 장착되어 있거나 센서와 IMU 사이에 하드웨어 동기 라인이 없다면, 세상 그 어떤 SLAM 패키지도 당신을 구하지 못하며, 정직한 처신은 누가 수표를 쓰기 전에 그렇다고 말하는 것입니다. 저는 찌그러진 버전을 출하하느니 손쉬운 버전의 거래를 잃는 편을 택하겠습니다.
왜 무료 오픈소스 스택은 그냥 작동하지 않는가?
또 다른 착각은 알고리즘이 무료이니 시스템도 쉬운다는 것입니다. 병목은 가용성이 아닙니다. 그중 어느 것이든 드론이 실을 수 있는 전력 예산으로 충분히 빠르게 돌아가게 만드는 것이 병목입니다.
더 새로운 프런트엔드인 SuperPoint-SLAM3이 있는데, 이는 고전적인 수작업 설계 특징 검출기를 학습된 것으로 바꿔 표준 KITTI 벤치마크에서 병진 표류를 4.15%에서 0.34%로 — 대략 열두 배 개선 — 줄입니다. 함정: 그 학습된 프런트엔드는 Jetson Orin Nano에서 초당 약 14프레임으로 돕니다. 실제 제어 루프를 나는 드론은 30 이상을 원합니다. 저는 하룻밤 이상을, Jetson이 25와트에서 열 스로틀링을 하는 동안 프레임 속도를 되찾으려 애쓰며 보정 로그가 스크롤되는 것을 지켜보며 보냈습니다.
빠져나가는 길은 화려하지 않습니다. TensorRT INT8 양자화로 처리량을 대략 세 배로 늘리고, 이미지 파이프라인을 보드의 비전 가속기로 넘기고, 하드웨어를 정직하게 고르는 것입니다. 100 TOPS의 Jetson Orin NX는 VIO, 의미론적 SLAM, 객체 검출이 공존할 수 있는 진정한 최적점입니다. 캐리어 보드를 직접 만들고 싶지 않다면 ModalAI의 VOXL 2와 Starling 2가 Blue-Framework 규정을 준수하는 패키지를 제공합니다. 그중에서 고르고, 카메라를 보정하고, 모든 것을 열 예산 안에 맞춰 넣는 것 — 그것이 작업입니다. 무료 알고리즘은 그중 아마 5분의 1쯤입니다.
알고리즘은 오픈소스입니다. 그것들을 날게 만드는 12개월에서 24개월의 로봇공학 통합은 그렇지 않습니다.
그럼 왜 그냥 Skydio를 사지 않는가?
사람들은 제게 이것을 끊임없이 묻는데, 타당한 질문입니다. Skydio는 진정으로 훌륭한 폐쇄형 통합 스택을 만듭니다 — 그들의 X10D는 거의 1,000피트 고도까지 시각 항법을 유지합니다. 완성된 플랫폼을 기성품으로 원하고 당신의 임무가 그들의 것과 맞는다면, 사십시오. 저는 폐쇄형 통합 제품, 9억 달러 군자금을 가진 회사, 또는 PX4를 유지보수하는 팀과 경쟁할 생각이 없습니다. 그것은 그 격차가 아닙니다.
그 격차는 Skydio의 카탈로그가 맞지 않는 모든 이들입니다. Blue 자격을 갖춘 기체 — Freefly Astro, Inspired Flight — 를 가졌지만 사내 VIO 팀이 없는 중견 미국 및 동맹국 OEM. 이미 함대를 소유하고 있으며, 20만 달러짜리 케이지형 점검 드론으로 교체하는 대신 자율성을 개조로 얹고 싶은 광산 또는 인프라 운용자. 상근으로 두지 않는 임베디드 컴퓨터 비전 깊이를 갖춘 하위 계약자가 필요한, SBIR, STTR, 또는 AFWERX 수주를 쫓는 방위 원청. 그런 구매자들에게 질문은 "어느 드론?"이 아닙니다. "내가 살 수 있는 기체를 눈이 먼 채로 나는 것으로 바꿔 줄 사람이 누구인가?"입니다. 그것이 제가 하는 일이며, Veriprajna의 GPS 차단 드론 자율비행 부문이 전달하기 위해 존재하는 것입니다 — 또 다른 기체가 아니라, 보정되고 비행 시험을 거친 페이로드입니다.
그리고 손쉬운 약속들이 터져 버리는 것을 봐 왔기에, 제가 하지 않을 일을 말씀드리겠습니다. 저는 기체, 모터, 프로펠러를 제조하지 않습니다. ITAR 등록, CMMC 인증, 또는 시설 보안 승인을 건네드릴 수 없습니다 — 그것들은 제 것이 아니라 당신의 절차입니다. 탄광이 요구하는 종류인, 폭발성 대기를 위한 ATEX 인증은 6개월에서 12개월이 걸리고 자율성 구축 위에 대략 100,000달러의 추가 시험이 들며, 아닌 척하는 것은 그저 당신의 돈을 낭비할 뿐입니다. 그리고 저는 당신 자신의 비행 시험을 대신하지 않습니다 — 여전히 파일럿과 시험장이 필요합니다. 로봇공학 고객을 잃는 가장 빠른 길은 코드 바깥에 사는 부분을 과대 판매하는 것입니다.
이것이 실제로 의미하는 바
제가 구매자가 이해하고 돌아가기를 바라는 것은, 역제곱 법칙이 정정을 발표하지 않으리라는 점입니다. 값싼 재머는 언제나 먼 위성을 이길 것이고, FCC 목록은 계속 짧아질 것이며, 자신이 어디 있는지 알기 위해 위성에 전화를 걸어야 하는 드론은 그 물리 법칙 안에 단일 실패 지점이 새겨져 있습니다.
이제부터 중요한 드론은 자신이 볼 수 있는 것으로 나는 것들입니다. 그것을 만드는 일은 다운로드가 아닙니다 — 센서 보정, 하드웨어 시각 동기화, 열 예산에 맞도록 양자화된 학습 프런트엔드, 그리고 그것이 스스로를 벽으로 몰지 않으리라 신뢰할 만큼 충분한 실제 터널에서의 비행 시험입니다. 저는 그 단계 중 어느 것이든 건너뛰는 대가를 예상하시는 그대로 배웠습니다. 광산에 서서, 찌그러진 증거를 손에 들고 말이죠. 당신의 기체와 임무에 무엇이 맞는지 알고 싶다면, 그것이 시작할 대화입니다 — 위성이 당신이 의존하고 있었다는 것을 뒤늦게 알게 되는 그것이 되기 전에 말입니다.
