KR102366834B1 - 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 인공위성(10)으로부터 광신호를 수신하여 통신 정보를 생성하는 광통신 모듈(100)과, 상기 광통신 모듈(100)의 자세를 변경하는 액츄에이터(210)을 포함하는 자세 제어 모듈(200)과, 상기 광통신 모듈(100)로부터 통신 정보를 수신하고, 상기 자세 제어 모듈(200)을 제어하는 프로세스부(300) 및 외부 서버(450)와 통신을 위한 통신부(400)를 포함하고, 상기 프로세스부(300)는, 상기 인공위성(10)의 궤도 정보에 기초하여, 상기 광통신 모듈(100)이 상기 인공위성(10)을 향하도록 상기 자세 제어 모듈(200)을 제어하는 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈에 관한 것이다.

Description

인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈{RADIO OPTICAL COMMUNICATIONS MODULE FOR COMMUNICATION WITH SATELLITES}
본 발명은, 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈에 관한 것으로, 기존의 천체 망원경에 구비 가능한 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈에 관한 것이다.
국내에서는 다수의 지구 원격관측용 저궤도 인공위성을 운용 또는 개발 중에 있다.
인공위성에서 획득된 고해상도 이미지 정보를 지상으로 Downlink하기 위해서는 광대역 채널이 필요하다. 기존 위성용 Downlink 채널은 X 밴드 RF를 사용하고 있는데, RF 채널로 장거리 통신시, Gbps(109bps) 이상의 데이터 전송에 대역폭, 출력, 무게, 부피 등 기술적 한계가 있었다. 또한, 위성용 RF 주파수는 까다로운 국제협약에 의해 제한이 많다.
RF 통신에 비해 무선광통신은 THz(1012bps)이상의 대역폭으로 광대역 전송이 가능하며, 인공위성에 무선광통신 대역을 사용하기 위한 국제적 제약사항이 없어 이용이 용이하다. 또한, 무선광통신은 초고주파수 대역을 사용하므로 위성 탑재체 송수신부품의 무게, 부피, 전력을 대폭 줄일 수 있는 장점이 있다. 더욱이, 무선광통신을 사용하여 저궤도 인공위성-지상국, 저궤도 인공위성간, 저궤도 인공위성-정지궤도 인공위성간의 고속 데이터 링크가 가능하여 무선광통신에 대한 연구가 활발하다.
이러한 무선광통신은 초고주파수 대역을 사용함으로 빔폭이 상대적으로 좁으므로 정밀한 지향성능을 요구한다.
그러나, 무선광통신은 대기층에서 안개, 구름 및 난기류와 같은 기상상태에 따라 성능이 급격하게 떨어지는 문제가 있었다. 특히, 무선광통신은 안개에 의해 영향을 크게 받는다. 더욱이, 성층권 무인기를 위성 무선광통신용 중계국으로 사용하기에는 현재 기술로는 체공시간, 자세유지 성능 등에 한계가 있어 실질적으로 적용하기 어려운 실정이다.
한국등록특허 제 10-1339886호(“자유공간 광통신모듈”, 2013.12.04)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 기상의 영향을 덜 받으며, 인공위성과의 통신 효율을 높이며, 기존의 천체 망원경에 구비 가능한 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈에 관한 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한, 본 발명은 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 인공위성(10)으로부터 광신호를 수신하여 통신 정보를 생성하는 광통신 모듈(100), 상기 광통신 모듈(100)의 자세를 변경하는 액츄에이터(210)을 포함하는 자세 제어 모듈(200), 상기 광통신 모듈(100)로부터 통신 정보를 수신하고, 상기 자세 제어 모듈(200)을 제어하는 프로세스부(300), 및 외부 서버(450)와 통신을 위한 통신부(400)를 포함하고, 상기 프로세스부(300)는, 상기 인공위성(10)의 궤도 정보에 기초하여, 상기 광통신 모듈(100)이 상기 인공위성(10)을 향하도록 상기 자세 제어 모듈(200)을 제어할 수 있다.
상기 광통신 모듈(100)은, 상기 인공위성(10)으로부터 입사되는 광을 굴절시키며, 각각 제 1 내지 n 초점 거리를 갖는 제 1 내지 n 렌즈를 포함한 렌즈부(120) 및 상기 렌즈부(120)로부터 굴절된 광신호를 수신하는 광 수신부(130)를 포함할 수 있다.
상기 광통신 모듈(100)은, 상기 렌즈부(120) 및 상기 광 수신부(130) 사이에 위치하고, 상기 렌즈부(120)로부터 굴절된 광을 반사하는 적어도 하나의 반사경을 포함한 반사부(140)를 더 포함할 수 있다.
상기 광통신 모듈(100)은, 상기 반사부(140) 및 상기 광 수신부(130) 사이에 위치하고, 상기 반사부(140)로부터 반사된 광을 필터링하는 적어도 하나의 필터를 포함한 필터부(150)를 더 포함할 수 있다.
상기 필터부(150)는, 상기 반사부(140)로부터 반사된 광을 감쇄하며, 기 설정된 주파수 바람직하게 750nm ~ 1450nm 파장대의 이득값이 그 외 파장대의 이득값보다 작도록 광을 감쇄하는 감쇄 필터(151)를 포함할 수 있다.
상기 필터부(150)는, 1064nm 대역만 통과시키는 대역 통과 필터(152)를 포함할 수 있다.
상기 프로세스부(300)는, 상기 인공위성(10)의 궤도 정보, 상기 광통신 모듈(100)의 위도 및 경도 정보에 기초하여 상기 광통신 모듈(100)이 상기 인공위성(10)의 궤도를 추적하도록 상기 광통신 모듈(100)의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 연산하는 연산부(310)를 포함하고, 상기 자세 제어 모듈(200)은, 상기 연산부(310)가 연산한 상기 광통신 모듈(100)의 제 1 내지 3 방향으로의 각도에 기초하여 상기 액츄에이터(210)을 구동할 수 있다.
상기 프로세스부(300)는, 상기 인공위성(10)의 온도에 따른 자세 또는 위치 변화에 대한 보정식을 포함하고, 상기 연산부(310)는, 상기 인공위성(10)의 내부 또는 주위의 온도를 감지하는 인공위성 온도 센서(11)로부터 측정한 온도 정보에 기초하여, 상기 광통신 모듈(100)의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 보정할 수 있다.
인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈(1000)은, 상기 인공위성(10)으로부터 광신호를 수신하여 이미지 정보를 생성하는 이미지 센서(500)를 더 포함하고, 상기 연산부(310)는, 상기 이미지 센서(500)가 생성한 이미지 정보에 기초하여, 상기 광통신 모듈(100)의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 보정할 수 있다.
상기 프로세스부(300)는, 상기 광통신 모듈(100)이 생성한 통신 정보 또는 상기 이미지 센서(500)가 생성한 이미지 정보 중 적어도 하나와 상기 인공위성(10)의 궤도 정보를 비교하여 상기 인공위성(10)의 궤도에 오류를 판단하는 오류 검출부(320)를 포함할 수 있다.
상기 통신부(400)는, 상기 오류 검출부(320)가 상기 인공위성(10)의 궤도에 오류가 발생되었다고 판단한 경우, 상기 광통신 모듈(100)이 생성한 통신 정보, 상기 이미지 센서(500)가 생성한 이미지 정보, 상기 인공위성(10)의 궤도 정보 중 적어도 하나를 외부 서버(450)에 송신할 수 있다.
상기 통신부(400)는, 상기 외부 서버(450)로부터 상기 인공위성(10)의 시간, 계절, 기상 상황 및 온도에 따라 업데이트된 궤도 정보를 수신하고, 상기 연산부(310)는, 상기 통신부(400)가 수신한 업데이트된 궤도 정보에 기초하여 상기 광통신 모듈(100)의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 보정할 수 있다.
상기한 구성에 따른 본 발명은, 기상의 영향을 덜 받으며, 인공위성과의 통신 효율을 높이며, 기존의 천체 망원경에 구비 가능하여 확장성 및 경제성을 높일 수 있다.
도 1 은 본 발명의 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈의 개략도이다.
도 1 은 본 발명의 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈의 움직임을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈의 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명을 하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어” 있다거나 “접속되어” 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은, 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈에 관한 것으로, 무선 광통신에 악영향을 주는 안개가 발생하지 않는 고도 600m 이상인 위치, 더욱 바람직하게 천문대에 설치되는 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈(1000)에 관한 것이다. 상술한 바와 같이 무선 광통신은 안개에 의해 악영향을 많이 받으므로, 고도 600m 이상, 더욱 바람직하게 고도 1km 이상인 위치에 설치되어 본 발명의 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈(1000)은 안개와 같은 기상에 영향을 받지 않게 된다.
또한, 본 발명의 바람직한 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈(1000)은, 천체 망원경과 일부 구성을 공유하는 것일 수 있다. 따라서, 본 발명의 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈(1000)은 인공위성(10)을 관측 및 촬영함과 동시에, 인공위성(10)과 무선 광통신을 수행할 수 있다.
이에 대하여 도 1 내지 3을 참고하여 좀 더 구체적으로 설명하자면, 인공위성(10)으로부터 광신호를 수신하여 통신 정보를 생성하는 광통신 모듈(100)과, 상기 광통신 모듈(100)의 자세를 변경하는 액츄에이터(210)을 포함하는 자세 제어 모듈(200)과, 상기 광통신 모듈(100)로부터 통신 정보를 수신하고, 상기 자세 제어 모듈(200)을 제어하는 프로세스부(300), 및 외부 서버(450)와 통신을 위한 통신부(400)를 포함하고, 상기 프로세스부(300)는, 상기 인공위성(10)의 궤도 정보에 기초하여, 상기 광통신 모듈(100)이 상기 인공위성(10)을 향하도록 상기 자세 제어 모듈(200)을 제어할 수 있다.
도 1 에 도시된 바와 같이, 상기 광통신 모듈(100)은, 일방향으로 연장되고, 상기 자세 제어 모듈(200)과 연결되되 내부에 공간이 형성 하우징(101)을 더 포함할 수 있다. 상기 하우징은 일측에 상기 인공위성(10)으로부터 광이 입사되는 입구(102)가 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 광통신 모듈(100)은, 상기 인공위성(10)으로부터 입사되는 광을 굴절시키며, 각각 제 1 내지 n 초점 거리를 갖는 제 1 내지 n 렌즈를 포함한 렌즈부(120) 및 상기 렌즈부(120)로부터 굴절된 광신호를 수신하는 광 수신부(130)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 내지 n 렌즈는 상기 하우징(101)의 일측 내부에 서로 이격되어 배치되는 것일 수 있으며, 또는, 각각 소정의 각도를 갖고 배치되는 것일 수 있다.
여기서, 상기 제 1 내지 n 렌즈는 대물 렌즈, 접안 렌즈 중 어느 하나 이상일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 광통신 모듈(100)은, 상기 렌즈부(120) 및 상기 광 수신부(130) 사이에 위치하고, 상기 렌즈부(120)로부터 굴절된 광을 반사하는 적어도 하나의 반사경을 포함한 반사부(140)를 더 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 반사부(140)는, 상기 하우징(101)의 타측에 배치되되 상기 렌즈부(120)로부터 굴절된 광을 반사하는 제 1 반사경(141), 및 상기 하우징(101)의 일측에 배치되되 상기 제 1 반사경으로부터 반사된 광을 2차적으로 반사하는 제 2 반사경(142)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 및 2 반사경(141, 142)는 오목거울, 평면거울, 포물면거울, 타원면거울 또는 쌍곡면거울 중 어느 하나 또는 둘일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 광통신 모듈(100)은, 무선 광통신을 위해 입사된 광에서 무선 광통신에 적합한 주파수 대역을 필터링을 할 수 있다. 따라서, 상기 광통신 모듈(100)은, 상기 반사부(140) 및 상기 광 수신부(130) 사이에 위치하고, 상기 반사부(140)로부터 반사된 광을 필터링하는 적어도 하나의 필터를 포함한 필터부(150)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 필터부(150)의 필터 대역은 4nm 이상 8nm이하일 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 필터부(150)는, 상기 반사부(140)로부터 반사된 광을 감쇄하며, 기 설정된 근적외선 대역인 750nm ~ 1450nm 파장대의 이득값이 그 외 파장대의 이득값보다 작은 감쇄 필터(151)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기 설정된 주파수는 근적외선(Near-infrared) 대역인 750 nm ~ 1450 nm 파장대역일 수 있다. 이 대역은 대기 중 빛의 산란(Scattering)과 흡수(Absorption)가 상대적으로 적은 대역이며, 종래의 기성품 부품도 이 대역을 기준으로 많이 개발되어 있어 우주용으로 사용하기가 용이한 효과가 있다.
또한, 상기 감쇄 필터(151)는, 광필터, 또는 필터 휠(Filter Wheel)일 수 있으며, 더욱 바람직하게 가변 필터 휠일 수 있다.
상기 인공위성(10)으로부터 입사된 광이 주파수가 높은 강한 신호일 경우 광 수신부(130)에 무리가 될 수 있다. 따라서, 상기 감쇄 필터(151)는, 입사되는 광을 감쇄시키며, 광 수신부(130)에 입력되는 주파수의 최대값을 제한하여 안정성을 높일 수 있다.
상기 필터부(150)는, 상기 감쇄 필터의 출력 신호를 입력받고, 1064nm 대역만 통과시키는 대역 통과 필터(152)를 포함할 수 있다.
1064nm 파장은, 기존 파이버 광통신에 많이 사용되는 대역이므로 laser와 광 detector 같은 활용할 수 있는 부품 및 장치가 많아 확장성을 획득할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 대역 통과 필터(152)는, 광필터, 또는 필터 휠(Filter Wheel)일 수 있으며, 더욱 바람직하게 가변 필터 휠일 수 있다.
상기 대역 통과 필터(152)는, 상기 인공위성(10)과 무선 광통신을 위한 주파수의 광만 필터링하여 수신 이득을 높일 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈(1000)은, 상기 필터부(150) 및 상기 광 수신부(130) 사이에 구비되며, 상기 필터부(150)를 통과한 필터링된 광을 2개 이상의 경로로 나누는 광분기 장치(160)를 더 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 광분기 장치(160)는, 상기 필터부(150)를 통과한 필터링된 광을 두 경로로 나누고, 하나는 광 수신부(130)를 향한 경로, 다른 하나는 이미지 센서(500)를 향한 경로로 나눌 수 있다.
이러한 구성으로, 인공위성(10)을 관측 및 촬영하여 천체 망원경의 기능을 수행함과 동시에, 인공위성(10)과 무선 광통신을 수행할 수 있어 통신기의 기능 또한 수행할 수 있어 경제성 및 효율성을 획득할 수 있다.
한편, 상기 프로세스부(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 인공위성(10)의 궤도 정보, 상기 광통신 모듈(100)의 위도 및 경도 정보에 기초하여 상기 광통신 모듈(100)이 상기 인공위성(10)의 궤도를 추적하도록 상기 광통신 모듈(100)의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 연산하는 연산부(310)를 포함하고, 상기 자세 제어 모듈(200)은, 상기 연산부(310)가 연산한 상기 광통신 모듈(100)의 제 1 내지 3 방향으로의 각도에 기초하여 상기 액츄에이터(210)을 구동할 수 있다.
도 2는 상기 광통신 모듈(100)의 제 1 내지 3 방향으로의 각도에 따른 움직임을 도시한 개략도이다.
여기서, 상기 액츄에이터(210)는 모터일 수 있다.
여기서, 상기 연산부(310)는, 상기 광통신 모듈(100)이 상기 인공위성(10)의 궤도를 직접 향하도록 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 연산하는 것일 수 있으며, 또는, 상기 렌즈부(120) 및 상기 반사부(140)의 굴절각과 반사각을 고려하여 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 연산하는 것일 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈(1000)은, 무선 광통신 효율을 높이기 위하여, 측정을 향한 면이 상기 인공위성(10)을 정확히 향하도록 하기 위해, 상기 광통신 모듈(100)의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 연산하며, 여러 물리적인 이유로 발생하는 인공위성(10)의 궤도의 오차를 보정할 수 있다. 이러한 보정 알고리즘에 대하여 도 2 및 3을 참고하여 이하 설명한다.
인공위성(10)은 지구 주위를 공전하면서 입사되는 태양광에 따라 가열되며 자세 또는 위치가 변화할 수 있다. 따라서, 상기 프로세스부(300)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 인공위성(10)의 온도에 따른 자세 또는 위치 변화에 대한 보정식을 포함하고, 상기 연산부(310)는, 상기 인공위성(10)의 내부 또는 주위의 온도를 감지하는 인공위성 온도 센서(11)로부터 측정한 온도 정보에 기초하여, 상기 광통신 모듈(100)의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 보정할 수 있다.
인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈(1000)은, 도 1 및 3에 도시된 바와 같이, 상기 인공위성(10)으로부터 광신호를 수신하여 이미지 정보를 생성하는 이미지 센서(500)를 더 포함하고, 상기 연산부(310)는, 상기 이미지 센서(500)가 생성한 이미지 정보에 기초하여, 상기 광통신 모듈(100)의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 보정할 수 있다.
한편, 상기 이미지 센서(500)는, 전하결합소자(Charge Coupled Device, CCD), CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 프로세스부(300)는, 상기 광통신 모듈(100)이 생성한 통신 정보 또는 상기 이미지 센서(500)가 생성한 이미지 정보 중 적어도 하나와 상기 인공위성(10)의 궤도 정보를 비교하여 상기 인공위성(10)의 궤도에 오류를 판단하는 오류 검출부(320)를 포함할 수 있다.
상기 프로세스부(300)는, 상기 광통신 모듈(100)이 생성한 통신 정보 수신이 중단되거나, 광통신 모듈(100)이 생성한 통신 정보에 오류가 있거나, 상기 인공위성(10)의 궤도 정보와 상기 이미지 센서(500)가 생성한 이미지 정보가 불일치 한 경우 상기 인공위성(10)의 궤도에 오류가 발생되었다고 판단할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 통신부(400)는, 상기 오류 검출부(320)가 상기 인공위성(10)의 궤도에 오류가 발생되었다고 판단한 경우, 상기 광통신 모듈(100)이 생성한 통신 정보, 상기 이미지 센서(500)가 생성한 이미지 정보, 상기 인공위성(10)의 궤도 정보 중 적어도 하나를 외부 서버(450)에 송신할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 통신부(400)는, 상기 외부 서버(450)로부터 상기 인공위성(10)의 시간, 계절, 기상 상황 및 온도에 따라 업데이트된 궤도 정보를 실시간 또는 비실시간으로 수신하고, 상기 연산부(310)는, 상기 통신부(400)가 수신한 업데이트된 궤도 정보에 기초하여 상기 광통신 모듈(100)의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 보정할 수 있다.
여기서, 통신부(400)는, 방송 수신 모듈, 이동 통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치 정보 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 구성으로, 인공위성(10)과의 무선 광통신을 위해 더 정밀하게 보정하여 무선 광통신의 효율을 높일 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
10 : 인공위성
11 : 인공위성 온도 센서
100 : 광통신 모듈
101 : 하우징
102 : 입구
120 : 렌즈부
130 : 광 수신부
140 : 반사부
141 : 제 1 반사경
142 : 제 2 반사경
150 : 필터부
151 : 감쇄 필터
152 : 대역 통과 필터
160 : 광분기 장치
200 : 자세 제어 모듈
210 : 액츄에이터
300 : 프로세스부
310 : 연산부
320 : 오류 검출부
400 : 통신부
450 : 외부 서버
500 : 이미지 센서

Claims (12)

  1. 인공위성으로부터 광신호를 수신하여 통신 정보를 생성하는 광통신 모듈;
    상기 광통신 모듈의 자세를 변경하는 액츄에이터를 포함하는 자세 제어 모듈;
    상기 광통신 모듈로부터 통신 정보를 수신하고, 상기 자세 제어 모듈을 제어하는 프로세스부; 및
    외부 서버와 통신을 위한 통신부;를 포함하고,
    상기 프로세스부는,
    상기 인공위성의 궤도 정보에 기초하여, 상기 광통신 모듈이 상기 인공위성을 향하도록 상기 자세 제어 모듈을 제어하되,
    상기 인공위성의 궤도 정보, 상기 광통신 모듈의 위도 및 경도 정보에 기초하여 상기 광통신 모듈이 상기 인공위성의 궤도를 추적하도록 상기 광통신 모듈의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 연산하는 연산부;를 포함하고,
    상기 자세 제어 모듈은, 상기 연산부가 연산한 상기 광통신 모듈의 제 1 내지 3 방향으로의 각도에 기초하여 상기 액츄에이터 구동하고,
    상기 프로세스부는,
    상기 인공위성의 온도에 따른 자세 또는 위치 변화에 대한 보정식을 포함하고,
    상기 연산부는, 상기 인공위성의 내부 또는 주위의 온도를 감지하는 인공위성 온도 센서로부터 측정한 온도 정보에 기초하여, 상기 광통신 모듈의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 보정하는 것
    을 특징으로 하는 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈.
  2. 인공위성으로부터 광신호를 수신하여 통신 정보를 생성하는 광통신 모듈;
    상기 광통신 모듈의 자세를 변경하는 액츄에이터를 포함하는 자세 제어 모듈;
    상기 광통신 모듈로부터 통신 정보를 수신하고, 상기 자세 제어 모듈을 제어하는 프로세스부; 및
    외부 서버와 통신을 위한 통신부;를 포함하고,
    상기 프로세스부는,
    상기 인공위성의 궤도 정보에 기초하여, 상기 광통신 모듈이 상기 인공위성을 향하도록 상기 자세 제어 모듈을 제어하되,
    상기 인공위성의 궤도 정보, 상기 광통신 모듈의 위도 및 경도 정보에 기초하여 상기 광통신 모듈이 상기 인공위성의 궤도를 추적하도록 상기 광통신 모듈의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 연산하는 연산부;를 포함하고,
    상기 자세 제어 모듈은, 상기 연산부가 연산한 상기 광통신 모듈의 제 1 내지 3 방향으로의 각도에 기초하여 상기 액츄에이터 구동하고,
    인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈은,
    상기 인공위성으로부터 광신호를 수신하여 이미지 정보를 생성하는 이미지 센서;를 더 포함하고,
    상기 연산부는, 상기 이미지 센서가 생성한 이미지 정보에 기초하여, 상기 광통신 모듈의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 보정하는 것
    을 특징으로 하는 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈.
  3. 인공위성으로부터 광신호를 수신하여 통신 정보를 생성하는 광통신 모듈;
    상기 광통신 모듈의 자세를 변경하는 액츄에이터를 포함하는 자세 제어 모듈;
    상기 광통신 모듈로부터 통신 정보를 수신하고, 상기 자세 제어 모듈을 제어하는 프로세스부; 및
    외부 서버와 통신을 위한 통신부;를 포함하고,
    상기 프로세스부는,
    상기 인공위성의 궤도 정보에 기초하여, 상기 광통신 모듈이 상기 인공위성을 향하도록 상기 자세 제어 모듈을 제어하되,
    상기 인공위성의 궤도 정보, 상기 광통신 모듈의 위도 및 경도 정보에 기초하여 상기 광통신 모듈이 상기 인공위성의 궤도를 추적하도록 상기 광통신 모듈의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 연산하는 연산부;를 포함하고,
    상기 자세 제어 모듈은, 상기 연산부가 연산한 상기 광통신 모듈의 제 1 내지 3 방향으로의 각도에 기초하여 상기 액츄에이터 구동하고,
    상기 통신부는,
    상기 외부 서버로부터 상기 인공위성의 시간, 계절, 기상 상황 및 온도에 따라 업데이트된 궤도 정보를 수신하고,
    상기 연산부는, 상기 통신부가 수신한 업데이트된 궤도 정보에 기초하여 상기 광통신 모듈의 제 1 내지 3 방향으로의 각도를 보정하는 것
    을 특징으로 하는 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광통신 모듈은,
    상기 인공위성으로부터 입사되는 광을 굴절시키며, 각각 제 1 내지 n 초점 거리를 갖는 제 1 내지 n 렌즈를 포함한 렌즈부; 및
    상기 렌즈부로부터 굴절된 광신호를 수신하는 광 수신부;를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광통신 모듈은,
    상기 렌즈부 및 상기 광 수신부 사이에 위치하고, 상기 렌즈부로부터 굴절된 광을 반사하는 적어도 하나의 반사경을 포함한 반사부;를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광통신 모듈은,
    상기 반사부 및 상기 광 수신부 사이에 위치하고, 상기 반사부로부터 반사된 광을 필터링하는 적어도 하나의 필터를 포함한 필터부;를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 필터부는,
    상기 반사부로부터 반사된 광을 감쇄하며, 750nm ~ 1450nm 파장대의 이득값이 그 외 파장대의 이득값보다 작도록 광을 감쇄하는 감쇄 필터;를 포함하는 것
    을 특정으로 하는 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 필터부는, 상기 감쇄 필터의 출력 신호를 입력받고, 1064nm 대역만 통과시키는 대역 통과 필터;를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세스부는,
    상기 광통신 모듈이 생성한 통신 정보 또는 상기 이미지 센서가 생성한 이미지 정보 중 적어도 하나와 상기 인공위성의 궤도 정보를 비교하여 상기 인공위성의 궤도에 오류를 판단하는 오류 검출부;를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 통신부는,
    상기 오류 검출부가 상기 인공위성의 궤도에 오류가 발생되었다고 판단한 경우, 상기 광통신 모듈이 생성한 통신 정보, 상기 이미지 센서가 생성한 이미지 정보, 상기 인공위성의 궤도 정보 중 적어도 하나를 외부 서버에 송신하는 것
    을 특징으로 하는 인공위성과 통신을 위한 무선 광통신 모듈.
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