KR102384188B1 - Apparatus for generating laser guide star and method of thereof - Google Patents

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KR102384188B1 KR1020210030221A KR20210030221A KR102384188B1 KR 102384188 B1 KR102384188 B1 KR 102384188B1 KR 1020210030221 A KR1020210030221 A KR 1020210030221A KR 20210030221 A KR20210030221 A KR 20210030221A KR 102384188 B1 KR102384188 B1 KR 102384188B1
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이성헌
안교훈
양환석
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엘아이지넥스원 주식회사
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Abstract

An objective of the present invention is to provide an apparatus and method for generating laser guide stars capable of simultaneously generating laser guide stars using multiple laser beams. The apparatus for generating a laser guide star according to an embodiment of the present invention includes: a first laser beam generating module configured to selectively generate and output a first laser beam or a second laser beam according to a trigger signal; a second laser beam generation module configured to selectively generate and output the first laser beam or the second laser beam according to the trigger signal; a polarizing beam combination unit configured to polarize, combine, and output the first laser beam and the second laser beam; a processor configured to generate line-of-sight error compensation information for compensating for an error in the position of an artificial start generated by the first laser beam or the second laser beam; a light transmission unit configured to compensate for jitters of the polarized combined laser beams according to jitter compensation information for compensating for jitter in a polarized combined laser beam, and output the jitter-compensated laser beams after compensating for a line-of-sight error thereof according to the line-of-sight error compensation information; and a laser beam transmission telescope unit configured to transmit the laser beams output through the light transmission unit into the air.

Description

레이저 인공 별 생성 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR GENERATING LASER GUIDE STAR AND METHOD OF THEREOF}Apparatus for generating artificial laser stars and method therefor

본 발명은 레이저 인공 별 생성 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 회절 방식을 적용한 다중 레이저 인공 별 생성 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a laser artificial star generating apparatus and method, and to a multi-laser artificial star generating apparatus and method to which a diffraction method is applied.

일반적으로 인공 위성 및 우주 물체의 정밀 식별을 위해서는 대기권에서 대기 기류 및 미세 먼지 등의 대기 외란으로 발생되는 파면 오차(Wavefront Error)를 측정하여 그 오차를 보상할 수 있는 장치가 사용된다. In general, for precise identification of artificial satellites and space objects, a device capable of measuring and compensating for wavefront errors generated by atmospheric disturbances such as atmospheric airflow and fine dust in the atmosphere is used.

실시간으로 정밀한 파면 오차를 측정하기 위해서는 일정한 고도의 넓은 대기 영향을 보상할 수 있는 기준으로 사용되는 인공 별(Guide star)을 생성하기 위한 다중 레이저 빔 발생 장치가 필요하다. In order to measure the precise wavefront error in real time, a multi-laser beam generator is required to generate a guide star that is used as a reference that can compensate for the influence of a wide atmosphere at a constant altitude.

그러나, 종래에는 589nm 파장을 갖는 한 개의 레이저 빔만을 이용하여 90km 고도에 인공 별을 생성하므로 좁은 영역의 대기 외란만을 보상할 수 있었으며, 고도 90km 지점의 대기 파면 오차를 측정하므로, 10km~20km의 저고도 대기의 파면 오차를 보상할 수 없다는 문제가 있었다. However, in the prior art, only one laser beam with a wavelength of 589 nm was used to create an artificial star at an altitude of 90 km, so only a small area of atmospheric disturbance could be compensated. There was a problem that the wavefront error of the atmosphere could not be compensated for.

따라서, 동시에 넓은 영역의 대기에 의한 파면 오차를 측정하기 어려운 것이 현실이다.Therefore, it is difficult to measure the wavefront error due to the atmosphere in a wide area at the same time.

본 발명은 상술한 필요성에 따라 안출 된 것으로, 본 발명의 목적은 다중 레이저 빔을 이용하여 동시에 레이저 인공 별을 생성할 수 있는 레이저 인공 별 생성 장치 및 그 방법을 제공함에 있다.The present invention has been devised in response to the above needs, and an object of the present invention is to provide a laser artificial star generating apparatus and method capable of simultaneously generating a laser artificial star using multiple laser beams.

본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.Other objects not specified in the present invention may be additionally considered within the scope that can be easily inferred from the following detailed description and effects thereof.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 레이저 인공 별 생성 장치는 트리거 신호에 의해 제1 레이저 빔 또는 제2 레이저 빔을 택일하여 발생하여 출력하는 제1 레이저 빔 발생 모듈; 상기 트리거 신호에 의해 상기 제1 레이저 빔 또는 상기 제2 레이저 빔을 택일하여 발생하여 출력하는 제2 레이저 빔 발생 모듈; 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔을 편광 결합하여 출력하는 편광 빔 결합부; 상기 제1 레이저 빔 또는 상기 제2 레이저 빔에 의해 생성된 상기 인공 별의 생성 위치의 오차를 보상하기 위한 시선각 오차 보상 정보를 생성하는 프로세서; 상기 편광 결합된 레이저 빔들을 상기 편광 결합된 레이저 빔의 지터(jitter)를 보상하기 위한 지터 보상 정보에 따라 상기 편광 결합된 레이저 빔의 지터를 보상하고, 상기 지터 보상된 레이저 빔을 상기 시선각 오차 보상 정보에 따라 시선각 오차를 보상하여 출력하는 광 전송부; 및 상기 광 전송부를 통해 출력된 레이저 빔을 대기 중으로 송출하는 레이저 빔 송출 망원경부;를 포함한다.An apparatus for generating an artificial laser star according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a first laser beam generating module for selectively generating and outputting a first laser beam or a second laser beam according to a trigger signal; a second laser beam generating module for selectively generating and outputting the first laser beam or the second laser beam according to the trigger signal; a polarization beam coupling unit polarizing the first laser beam and the second laser beam and outputting the polarization; a processor for generating viewing angle error compensation information for compensating for an error in a generation position of the artificial star generated by the first laser beam or the second laser beam; Compensating for jitter of the polarization-coupled laser beam according to jitter compensation information for compensating jitter of the polarization-coupled laser beam, and applying the jitter-compensated laser beam to the viewing angle error an optical transmitter for compensating for and outputting a viewing angle error according to compensation information; and a laser beam transmitting telescope unit for transmitting the laser beam output through the optical transmitting unit to the atmosphere.

바람직하게는, 상기 프로세서는, 사용자로부터 입력된 신호에 의해 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔의 생성을 트리거링(triggering)하는 상기 트리거 신호를 발생하고, 상기 지터 보상 정보와 대기 외란(Atmospheric Turbulence)에 의해 발생하는 상기 제1 레이저 빔 또는 상기 제2 레이저 빔에 의해 생성된 상기 인공 별의 생성 위치의 오차를 보상하기 위한 시선각 오차 보상 정보를 생성하는 것을 특징으로 하고, 상기 레이저 빔 송출 방원경부에 의해 상기 대기 중으로 송출되는 레이저 빔은 대기 외란(Atmospheric Turbulence)에 의해 상기 레이저 인공 별을 생성함을 특징으로 한다.Preferably, the processor generates the trigger signal for triggering generation of the first laser beam and the second laser beam by a signal input from a user, and the jitter compensation information and atmospheric disturbance (atmospheric) Turbulence) and generating viewing angle error compensation information for compensating for an error in the generation position of the artificial star generated by the first laser beam or the second laser beam, and transmitting the laser beam The laser beam emitted into the atmosphere by the Bangwon Gyeongbu is characterized in that the laser artificial star is generated by atmospheric disturbance (Atmospheric Turbulence).

바람직하게는, 상기 제1 레이저 빔 발생 모듈은, 제1 파장 또는 제2 파장의 제1 레이저 빔을 발생시키는 제1 광원을 포함하고, 상기 제2 레이저 빔 발생 모듈은, 상기 제1 파장 또는 상기 제2 파장의 제2 레이저 빔을 발생시키는 제2 광원을 포함함을 특징으로 한다.Preferably, the first laser beam generating module includes a first light source for generating a first laser beam of a first wavelength or a second wavelength, and the second laser beam generating module includes the first wavelength or the and a second light source for generating a second laser beam of a second wavelength.

바람직하게는, 상기 편광 빔 결합부는, 상기 제1 광원으로부터 발생된 상기 제1 레이저 빔을 90도로 반사시키는 제1 반사경; 상기 제1 반사경에 전달된 상기 제1 레이저 빔의 편광 방향을 조절하여 출력하는 제1 반파장판(half wave plate); 상기 제2 광원으로부터 발생된 제2 레이저 빔을 90도로 반사시키는 제2 반사경; 상기 제2 반사경에 전달된 상기 제2 레이저 빔의 편광 방향을 조절하여 출력하는 제2 반파장판(half wave plate); 및 상기 제1 반파장판에 의해 편광된 레이저 빔과 상기 제2 반파장판에 의해 편광된 레이저 빔을 편광 결합하여 출력하는 편광기를 포함함을 특징으로 한다.Preferably, the polarization beam coupling unit includes: a first reflector for reflecting the first laser beam generated from the first light source by 90 degrees; a first half wave plate that adjusts and outputs a polarization direction of the first laser beam transmitted to the first reflector; a second reflector for reflecting the second laser beam generated from the second light source by 90 degrees; a second half wave plate that adjusts and outputs the polarization direction of the second laser beam transmitted to the second reflector; and a polarizer for polarizing and outputting the laser beam polarized by the first half-wave plate and the laser beam polarized by the second half-wave plate.

바람직하게는, 상기 광 전송부는, 상기 편광기에 의해 편광 결합된 레이저 빔을 반사하는 제1 반사거울; 상기 제1 반사거울에서 전달된 상기 레이저 빔을 반사하는 제2 반사거울; 상기 제2 반사 거울에서 전달된 레이저 빔의 지터를 보상하여 전달하는 지터 보상 거울 모듈; 상기 지터 보상된 레이저 빔의 시선각을 조절하여 전달하는 시선각 조정 거울 모듈; 원형태로 구성되며, 일측에는 상기 시선각 조정 거울 모듈에 의해 시선각이 조절된 단일 레이저 빔을 회절시켜 5개의 다중 레이저 빔으로 생성하기 위한 회절 광학 소자가 구비되는 회전 모듈; 및 상기 레이저 빔을 원하는 고도에 생성하기 위해 상기 회전 모듈에 의해 생성된 다중 레이저 빔을 확대하여 출력하는 빔 확대기를 포함함을 특징으로 한다.Preferably, the light transmission unit comprises: a first reflection mirror for reflecting the laser beam polarization-coupled by the polarizer; a second reflection mirror that reflects the laser beam transmitted from the first reflection mirror; a jitter compensation mirror module for compensating and transmitting the jitter of the laser beam transmitted from the second reflection mirror; a viewing angle adjustment mirror module for adjusting and transmitting the viewing angle of the jitter-compensated laser beam; a rotation module configured in a circular shape and provided with a diffractive optical element for generating five multiple laser beams by diffracting a single laser beam whose viewing angle is adjusted by the viewing angle adjustment mirror module on one side; and a beam expander that expands and outputs the multiple laser beams generated by the rotation module to generate the laser beam at a desired altitude.

바람직하게는, 상기 레이저 빔 송출 망원경부는, 상기 빔 확대기에 의해 확대된 레이저 빔을 입사받아 반사시켜 상기 레이저 빔이 집광될 고도를 조정하는 부경; 및 상기 부경에서 전달된 레이저 빔을 외부로 방출하는 주경을 포함함을 특징으로 한다.Preferably, the laser beam transmitting telescope unit includes: a sub-mirror that receives and reflects the laser beam enlarged by the beam expander to adjust an altitude at which the laser beam is focused; and a main mirror emitting the laser beam transmitted from the secondary mirror to the outside.

바람직하게는, 상기 회전 모듈은, 상기 일측으로부터 180도 방향의 위치인 타측에는 단일 레이저 빔의 광경로 생성을 위한 단일 빔용 원통 홀이 구비됨을 특징으로 한다.Preferably, the rotation module is characterized in that a cylindrical hole for a single beam for generating an optical path of a single laser beam is provided on the other side, which is a position 180 degrees from the one side.

바람직하게는, 상기 회절 광학 소자는, 상기 단일 레이저 빔을 +2차, +1차, 0차, -1차, -2차로 회절시킴을 특징으로 한다.Preferably, the diffractive optical element is characterized in that the single laser beam is diffracted in +2nd order, +1th order, 0th order, -1st order, and -2nd order.

바람직하게는, 상기 지터 보상 모듈은, 상기 레이저 빔이 입광하는 지터 보상 거울; 상기 지터 보상 거울을 4분할하고, 상기 지터 보상 거울상에 4분할된 영역에 상기 레이저 빔이 입광된 위치를 계산하여 상기 프로세서로 전송하는 4분할 광검출기; 및 상기 프로세서로부터 수신된 상기 지터를 보상하기 위한 상기 오차 보상 신호에 따라 상기 지터 보상 거울의 각도를 조정하는 지터 보상 거울 제어기;를 포함함을 특징으로 한다.Preferably, the jitter compensation module comprises: a jitter compensation mirror to which the laser beam is incident; a quadruple photodetector that divides the jitter compensation mirror into four, calculates a position where the laser beam is incident on the quadrant on the jitter compensation mirror, and transmits it to the processor; and a jitter compensation mirror controller configured to adjust an angle of the jitter compensation mirror according to the error compensation signal for compensating for the jitter received from the processor.

바람직하게는, 상기 시선 각 조정 모듈은, 상기 지터 보상 거울로부터 전달된 레이저 빔을 반사하여 상기 회전 모듈로 전달하는 시선각 조정 거울; 및 상기 시선각 오차 보상 정보에 따라 상기 시선각 조정 거울의 각도를 조절하는 시선각 조정 거울 제어기;를 포함함을 특징으로 한다.Preferably, the viewing angle adjustment module includes: a viewing angle adjustment mirror that reflects the laser beam transmitted from the jitter compensation mirror and transmits it to the rotation module; and a viewing angle adjustment mirror controller that adjusts the angle of the viewing angle adjustment mirror according to the viewing angle error compensation information.

바람직하게는, 상기 프로세서는, 다중 인공 별 생성 비축 위치(β')의 기울기 정보를 획득하고, 인공 별의 고도(H)와 측정 대기의 고도(h)를 통해 변환 행렬을 계산하고, 상기 계산된 변한 행렬(Tβ'α')을 통해 상기 예상 다중 인공 별 생성 중심 위치(α')의 기울기를 계산하고, 상기 레이저 빔 송출 망원경의 하부 개구 수(number of sub-aperture)로부터 예상 다중 인공 별 생성 중심 위치(α')와 관측된 다중 인공 별 생성 중심 위치(α)의 보상 각도(θ)를 계산하고, 상기 계산된 보상 각도(θ)와 관측 허용각(isoplanatic angle)을 비교하고, 그 비교 결과에 따른 차이만큼 상기 시선각 오차 보상 정보를 계산함을 특징으로 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the processor obtains inclination information of the multi-artificial star generation reserve position (β'), calculates a transformation matrix through the altitude (H) of the artificial star and the altitude (h) of the measurement atmosphere, and the calculation Calculate the slope of the predicted multi-artificial star creation center position (α') through the transformed matrix (Tβ'α'), and estimate the multi-artificial star Calculate the compensation angle θ of the generation center position α′ and the observed multi-artificial star generation center position α, compare the calculated compensation angle θ with the observation isoplanatic angle, and It is characterized in that the viewing angle error compensation information is calculated by the difference according to the comparison result.

바람직하게는, 상기 예상 다중 인공 별 생성 중심 위치(α')는, 상기 계산된 변한 행렬(Tβ'α') 및 다중 인공 별 생성 비축 위치(β')를 이용하여 산출되고, 상기 계산된 보상 각도(θ)는 상기 예상 다중 인공 별 생성 중심 위치(α') 및 관측된 다중 인공 별 생성 중심 위치(α)를 통해 산출되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the predicted multiple artificial star generation center position α′ is calculated using the calculated variable matrix Tβ′α′ and the multiple artificial star generation reserve position β′, and the calculated compensation The angle θ is calculated through the predicted multi-artificial star formation center position α′ and the observed multi-artificial star generation center position α.

또한, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 레이저 인공 별 생성 방법은 레이저 인공 별 생성 장치에 의한 레이저 인공 별 생성 방법에 있어서, 레이저 빔 발생을 트리거링하기 위한 레이저 빔 발생 트리거 신호를 생성하는 단계; 상기 트리거 신호에 따라 제1 파장 또는 제2 파장의 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 생성하는 단계; 상기 생성된 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 편광 결합하여 출력하는 단계; 상기 편광 결합된 레이저 빔의 지터를 보상하는 단계; 상기 지터 보상된 레이저 빔을 대기로 송출하는 단계; 상기 대기로 송출되어 생성된 레이저 인공 별의 위치에 따라 상기 지터 보상된 레이저 빔의 시선각 오차를 보상하기 위한 시선각 오차 보상 정보를 계산하는 단계;및 상기 계산된 시선각 보정 정보에 따라 시선각 조정된 레이저 빔을 상기 대기로 송출하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.In addition, the laser artificial star generating method according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is a laser beam generation trigger for triggering the laser beam generation in the laser artificial star generating method by the laser artificial star generating device. generating a signal; generating a first laser beam and a second laser beam having a first wavelength or a second wavelength according to the trigger signal; polarizing the generated first and second laser beams and outputting them; compensating for jitter of the polarization-coupled laser beam; sending the jitter-compensated laser beam to the atmosphere; Calculating viewing angle error compensation information for compensating for a viewing angle error of the jitter-compensated laser beam according to the position of the generated laser artificial star transmitted to the atmosphere; and a viewing angle according to the calculated viewing angle correction information. and sending the tuned laser beam to the atmosphere.

상술한 본 발명의 실시 예에 따르면 다중 레이저 빔을 사용하여 인공 별을 생성할 수 있어 고도 90km 지점의 고도와 10km~20km의 저고도 대기의 파면 오차를 동시에 측정이 가능하여 파면 보상 효과를 상승시킬 수 있다. According to the above-described embodiment of the present invention, an artificial star can be generated using multiple laser beams, so that it is possible to simultaneously measure the wavefront error of an altitude of 90 km and a low-altitude atmosphere of 10 km to 20 km, thereby increasing the wavefront compensation effect. there is.

또한, 한 개의 레이저 빔을 홀로그램을 이용하여 다중 인공 별을 생성할 수 있어 동시에 넓은 영역의 대기에 의한 파면 오차 측정이 가능하다. In addition, it is possible to generate multiple artificial stars by using a single laser beam as a hologram, so that it is possible to measure the wavefront error due to the atmosphere in a wide area at the same time.

그리고, 하이브리드 인공 별 생성 장치로 인공 위성 및 우주 물체의 식별 및 분해능이 향상될 수 있다.In addition, identification and resolution of artificial satellites and space objects may be improved with the hybrid artificial star generating apparatus.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 인공 별 생성 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 모듈부의 상세 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 광 전송부의 회절 광학 소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 편광 빔 결합부의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광 전송부와 레이저 빔 송출 망원경부의 레이저 빔의 출력 경로를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 회절 광학 소자와 단일 빔용 원통 홀이 구비된 회전 모듈의 정면과 측면을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 회절 광학 소자가 입사된 단일 레이저 빔을 다중 레이저 빔으로 분할하여 출력하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 지터 보상 거울 모듈에서 레이저 빔의 지터를 보상하는 방법과 시선각 조정 거울 모듈에서 레이저 빔의 시선각을 조정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 4분할 광 검출기가 지터 보상 거울에 입사된 레이저 빔의 지터를 보상하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 프로세서가 시선각 오차 보상 정보를 계산하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 레이저 인공 별 생성 장치에서 레이저 인공 별을 생성하는 방법 흐름도이다.1 is a view showing a laser artificial star generating apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a detailed configuration diagram of a laser module unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a diffractive optical element of a light transmission unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a configuration of a polarization beam combiner according to an embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining an output path of a laser beam of an optical transmission unit and a laser beam transmitting telescope unit according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing the front and side views of a rotating module provided with a diffractive optical element and a cylindrical hole for a single beam according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining how a diffractive optical element divides an incident single laser beam into multiple laser beams and outputs the splitting according to an embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a method of compensating for jitter of a laser beam in a jitter compensation mirror module and a method of adjusting a viewing angle of a laser beam in a viewing angle adjustment mirror module according to an embodiment of the present invention.
9 is a diagram for explaining a method for compensating for jitter of a laser beam incident on a jitter compensation mirror by a quadruple photodetector according to an embodiment of the present invention.
10 is a diagram for explaining a method for a processor to calculate viewing angle error compensation information according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart of a method for generating a laser artificial star in the laser artificial star generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.The following is merely illustrative of the principles of the invention. Therefore, those skilled in the art will be able to devise various devices that, although not explicitly described or shown herein, embody the principles of the present invention and are included within the spirit and scope of the present invention. In addition, all conditional terms and examples listed herein are, in principle, expressly intended only for the purpose of understanding the concept of the present invention, and it should be understood that they are not limited to the specifically enumerated embodiments and states as such. do.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시 예들뿐만 아니라 특정 실시 예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Moreover, it is to be understood that all detailed description reciting the principles, aspects, and embodiments of the invention, as well as specific embodiments, are intended to cover structural and functional equivalents of such matters. It should also be understood that such equivalents include not only currently known equivalents, but also equivalents developed in the future, i.e., all devices invented to perform the same function, regardless of structure.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.Thus, for example, the block diagrams herein are to be understood as representing conceptual views of illustrative circuitry embodying the principles of the present invention. Similarly, all flowcharts, state transition diagrams, pseudo code, etc. may be tangibly embodied on computer-readable media and be understood to represent various processes performed by a computer or processor, whether or not a computer or processor is explicitly shown. should be

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.The functions of the various elements shown in the drawings including a processor or functional blocks represented by similar concepts may be provided by the use of dedicated hardware as well as hardware having the ability to execute software in association with appropriate software. When provided by a processor, the functionality may be provided by a single dedicated processor, a single shared processor, or a plurality of separate processors, some of which may be shared.

또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.In addition, the clear use of terms presented as processor, control, or similar concepts should not be construed as exclusively referring to hardware having the ability to execute software, and without limitation, digital signal processor (DSP) hardware, ROM for storing software. It should be understood to implicitly include (ROM), RAM (RAM) and non-volatile memory. Other common hardware may also be included.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.In the claims of the present specification, a component expressed as a means for performing the function described in the detailed description includes, for example, a combination of circuit elements that perform the function or software in any form including firmware/microcode, etc. It is intended to include all methods of performing the functions of the device, coupled with suitable circuitry for executing the software to perform the functions. Since the present invention defined by these claims is combined with the functions provided by the various enumerated means and in a manner required by the claims, any means capable of providing the functions are equivalent to those contemplated from the present specification. should be understood as

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent through the following detailed description in relation to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 인공 별 생성 장치(100)를 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating an apparatus 100 for generating an artificial laser star according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 인공 별 생성 장치(100)는 사용자 선택에 따라 532nm와 589nm의 파장을 가진 레이저 빔을 생성하고, 상기 생성된 레이저 빔의 지터와 시선각 오차를 보상하고, 회절 광학 소자를 통해 레이저 빔을 확대하여 전달하여 출력하는 레이저 모듈부(130)와 상기 레이저 모듈부(130)에서 출력된 다중 레이저 빔을 대기 중으로 송출(170)하는 레이저 빔 송출 망원경부(150)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the laser artificial star generating apparatus 100 according to an embodiment of the present invention generates a laser beam having wavelengths of 532 nm and 589 nm according to a user's selection, and jitter and viewing angle error of the generated laser beam A laser beam transmitting telescope that compensates for , expands and transmits a laser beam through a diffractive optical element and transmits and outputs a laser module 130 and a multi-laser beam output from the laser module 130 to the atmosphere ( 170 ). part 150 .

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 모듈부(130)의 상세 구성도이다. 2 is a detailed configuration diagram of the laser module unit 130 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 레이저 모듈부(130)는 제1 레이저 빔 발생 모듈(210), 제2 레이저 빔 발생 모듈(230), 프로세서(250), 편광 빔 결합부(270), 광 전송부(290)를 포함한다. The laser module unit 130 according to an embodiment of the present invention includes a first laser beam generating module 210 , a second laser beam generating module 230 , a processor 250 , a polarization beam combining unit 270 , and an optical transmission unit. (290).

제1 레이저 빔 발생 모듈(210)은 프로세서(250)로부터 입력된 트리거 신호에 의해 제1 레이저 빔 또는 제2 레이저 빔을 택일하여 발생하여 편광 빔 결합부(270)로 출력하고, 제2 레이저 빔 발생 모듈(230)은 상기 트리거 신호에 의해 상기 제1 레이저 빔 또는 상기 제2 레이저 빔을 택일적으로 발생하여 편광 빔 결합부(270)로 출력한다. The first laser beam generating module 210 selectively generates a first laser beam or a second laser beam according to a trigger signal input from the processor 250 and outputs it to the polarization beam combiner 270 , and a second laser beam The generation module 230 alternatively generates the first laser beam or the second laser beam according to the trigger signal and outputs it to the polarization beam combiner 270 .

본 발명의 실시 예에 따른 상기 제1 레이저 빔 발생 모듈(210)은 제1 파장 또는 제2 파장의 제1 레이저 빔을 발생시키는 제1 광원을 포함하고, 상기 제2 레이저 빔 발생 모듈(230)은 상기 제1 파장 또는 상기 제2 파장의 제2 레이저 빔을 발생시키는 제2 광원을 포함할 수 있으며, 상기 제1 광원과 상기 제2 광원은 나트륨 원자(sodium atom)를 사용하여 상기 레이저 빔을 방출할 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제1 레이저 빔 및 상기 제2 레이저 빔의 파장은 532nm 또는 589nm일 수 있다. The first laser beam generating module 210 according to an embodiment of the present invention includes a first light source for generating a first laser beam of a first wavelength or a second wavelength, and the second laser beam generating module 230 may include a second light source for generating a second laser beam of the first wavelength or the second wavelength, wherein the first light source and the second light source use a sodium atom to emit the laser beam can be released In addition, the wavelengths of the first laser beam and the second laser beam according to an embodiment of the present invention may be 532 nm or 589 nm.

그리고, 편광 빔 결합부(270)는 상기 제1 레이저 빔 발생 모듈(210)에서 생성된 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔 발생 모듈(230)에서 생성된 제2 레이저 빔을 편광 결합하여 광 전송부(290)로 출력하고, 광 전송부(290)는 상기 편광 빔 결합부(270)에서 편광 결합된 레이저 빔들을 지터 보상 정보에 따라 상기 편광 결합된 레이저 빔의 지터를 보상하고, 상기 지터 보상된 레이저 빔을 시선각 오차 보상 정보에 따라 시선각 오차를 보상하여 레이저 빔 송출 망원경부(150)로 출력한다. In addition, the polarization beam combining unit 270 polarizes the first laser beam generated by the first laser beam generating module 210 and the second laser beam generated by the second laser beam generating module 230 to produce light. output to the transmission unit 290, the optical transmission unit 290 compensates the jitter of the polarization-coupled laser beam according to the jitter compensation information of the polarization-coupled laser beams in the polarization beam combiner 270, and the jitter The compensated laser beam is output to the laser beam transmitting telescope unit 150 by compensating for the viewing angle error according to the viewing angle error compensation information.

그리고, 프로세서(250)는 사용자로부터 입력된 신호에 의해 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔의 생성을 트리거링(triggering)하는 상기 트리거 신호를 제1 레이저 빔 발생 모듈(210)과 제2 레이저 빔 발생 모듈(230)로 발생하고, 상기 편광 빔 결합부(270)에서 편광 결합된 레이저 빔의 지터(jitter)를 보상하기 위한 지터 보상 정보와 대기 외란(Atmospheric Turbulence)에 의해 발생하는 상기 제1 레이저 빔 또는 상기 제2 레이저 빔에 의해 생성된 상기 인공 별의 생성 위치의 오차를 보상하기 위한 시선각 오차 보상 정보를 광 전송부(290)로 출력한다.In addition, the processor 250 generates the trigger signal for triggering generation of the first laser beam and the second laser beam according to a signal input from the user to the first laser beam generating module 210 and the second laser beam. The first generated by atmospheric disturbance and jitter compensation information for compensating for jitter of the polarization-coupled laser beam generated by the beam generating module 230 and the polarization-coupled laser beam by the polarizing beam combining unit 270 . The viewing angle error compensation information for compensating for an error in the generation position of the artificial star generated by the laser beam or the second laser beam is output to the optical transmitter 290 .

도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 광 전송부(290)의 회절 광학 소자를 설명하기 위한 도면이다. 3 is a view for explaining a diffractive optical element of the light transmission unit 290 according to an embodiment of the present invention.

도 3에서 참조번호 300은 회절 광학 소자에 의해 생성된 다중 레이저 빔에 의해 대기 상에 생성된 다중 인공 별의 예를 도시한 도면이다. Reference numeral 300 in FIG. 3 is a diagram illustrating an example of multiple artificial stars generated in the atmosphere by multiple laser beams generated by a diffractive optical element.

도 3에서 참조번호 350은 본 발명의 실시 예에 따른 회절 광학 소자의 패턴을 나타내고, 참조번호 360은 단일 레이저 빔이 본 발명의 실시 예에 따른 패턴(350)을 가지는 회절 광학 소자를 통과하면서 다중 레이저 빔으로 생성되는 것을 보여주는 도면이다.In FIG. 3 , reference numeral 350 denotes a pattern of a diffractive optical element according to an embodiment of the present invention, and reference numeral 360 denotes a single laser beam passing through a diffractive optical element having a pattern 350 according to an embodiment of the present invention, while multiple It is a diagram showing what is generated by a laser beam.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 편광 빔 결합부(270)의 구성을 도시한 도면이다. 4 is a diagram illustrating a configuration of a polarization beam combiner 270 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 편광 빔 결합부(270)는 상기 제1 광원으로부터 발생된 상기 제1 레이저 빔을 90도로 반사시키는 제1 반사경(402), 상기 제1 반사경(402)에 전달된 상기 제1 레이저 빔의 편광 방향을 조절하여 출력하는 제1 반파장판(half wave plate)(404), 상기 제2 광원으로부터 발생된 제2 레이저 빔을 90도로 반사시키는 제2 반사경(406), 상기 제2 반사경(406)에 전달된 상기 제2 레이저 빔의 편광 방향을 조절하여 출력하는 제2 반파장판(half wave plate)(408), 상기 제1 반파장판(404)에 의해 편광된 레이저 빔과 상기 제2 반파장판(408)에 의해 편광된 레이저 빔을 편광 결합하여 출력하는 편광기(410)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the polarization beam coupling unit 270 according to an embodiment of the present invention includes a first reflector 402 that reflects the first laser beam generated from the first light source at 90 degrees, the first reflector ( A first half wave plate 404 that adjusts and outputs the polarization direction of the first laser beam transmitted to 402 , and a second reflector that reflects the second laser beam generated from the second light source by 90 degrees 406, a second half-wave plate 408 and the first half-wave plate 404 that adjusts and outputs the polarization direction of the second laser beam transmitted to the second reflector 406 and a polarizer 410 that combines the polarized laser beam with the laser beam polarized by the second half-wave plate 408 and outputs the polarized light.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 광 전송부(290)와 레이저 빔 송출 망원경부(150)의 레이저 빔(500)의 출력 경로를 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining an output path of the laser beam 500 of the optical transmission unit 290 and the laser beam transmitting telescope unit 150 according to an embodiment of the present invention.

먼저, 편광 빔 결합부(270)에 의해 편광 결합될 레이저 빔(502)은 제1 반사거울(504)에 의해 반사되어 제2 반사거울(506)로 전달된다. 제2 반사거울(506)은 상기 제1 반사거울에서 전달된 상기 레이저 빔을 반사하여 지터 보상 거울 모듈(508)의 지터 보상 거울(508a)로 전달한다. 지터 보상 거울 모듈(508)은 상기 제2 반사 거울(506)에서 전달된 레이저 빔의 지터를 보상한 후, 상기 지터 보상된 레이저 빔을 시선각 조정 거울 모듈(510)의 시선각 조정 거울(510a)로 전달한다. 시선각 조정 거울 모듈(510)은 상기 지터 보상 거울 모듈(508)에서 전달된 지터 보상된 레이저 빔의 시선각을 조절하여 회전 모듈(516)로 전달한다.First, the laser beam 502 to be polarized-coupled by the polarization beam coupling unit 270 is reflected by the first reflection mirror 504 and transmitted to the second reflection mirror 506 . The second reflection mirror 506 reflects the laser beam transmitted from the first reflection mirror and transmits it to the jitter compensation mirror 508a of the jitter compensation mirror module 508 . The jitter compensation mirror module 508 compensates for jitter of the laser beam transmitted from the second reflection mirror 506 , and then converts the jitter-compensated laser beam to the viewing angle adjustment mirror 510a of the viewing angle adjustment mirror module 510 . ) to pass The viewing angle adjustment mirror module 510 adjusts the viewing angle of the jitter-compensated laser beam transmitted from the jitter compensation mirror module 508 and transmits it to the rotation module 516 .

본 발명의 실시 예에 따라 지터 보상 거울 모듈(508)에서 레이저 빔의 지터를 보상하는 방법과 시선각 조정 거울 모듈(510)에서 레이저 빔의 시선각을 조정하는 방법에 대해서는 후술할 도 9 및 도 10을 통해 설명하기로 한다. A method of compensating for jitter of a laser beam in the jitter compensation mirror module 508 and a method of adjusting a viewing angle of a laser beam in the viewing angle adjustment mirror module 510 according to an embodiment of the present invention will be described later in FIGS. 9 and FIG. 10 will be explained.

그리고, 회전 모듈(526)은 원형태로 구성되며, 일측에는 상기 시선각 조정 거울 모듈(510)에 의해 시선각이 조절된 단일 레이저 빔을 회절시켜 5개의 다중 레이저 빔으로 생성하기 위한 회절 광학 소자(512)가 구비되고, 그 일측으로부터 180도 방향의 위치인 타측에는 단일 레이저 빔의 광경로 생성을 위한 단일 빔용 원통 홀(520)이 구비되며, 회전 모듈(516)에 장착된 회절 광학 소자(512)와 단일 빔용 원통 홀(520)은 회전축(518)을 기준으로 원형태의 회전 모듈(516)이 회전되면서 레이저 빔의 광 전송로 상에 위치하게 된다. 도 5에서 참조번호 514는 회절 광학 소자(512)의 렌즈의 일 예를 나타낸다. 그리고, 단일 빔용 원통 홀(520)과 회전 모듈(516)이 위치한 회절 광학 소자(512)의 정면의 모습과 측면의 모습은 도 6을 통해 상세히 설명하기로 한다. In addition, the rotation module 526 is configured in a circular shape, and a diffractive optical element for generating 5 multiple laser beams by diffracting a single laser beam whose viewing angle is adjusted by the viewing angle adjustment mirror module 510 on one side. 512 is provided, and a single beam cylindrical hole 520 for generating an optical path of a single laser beam is provided on the other side, which is a position 180 degrees from one side, and a diffractive optical element mounted on the rotation module 516 ( 512 and the single beam cylindrical hole 520 are positioned on the optical transmission path of the laser beam while the circular rotation module 516 is rotated based on the rotation shaft 518 . In FIG. 5 , reference numeral 514 denotes an example of a lens of the diffractive optical element 512 . In addition, a front view and a side view of the diffractive optical element 512 in which the cylindrical hole 520 for a single beam and the rotation module 516 are located will be described in detail with reference to FIG. 6 .

상기 회절 광학 소자(512)에 의해 생성된 다중 레이저 빔은 빔 확대기(Beam expander)(522)로 전달되고, 빔 확대기(522)는 상기 전달된 다중 레이저 빔을 원하는 고도에 생성하기 위해 상기 회전 모듈에 의해 생성된 다중 레이저 빔을 확대하여 레이저 빔 송출 망원경부(150)의 부경(524)로 출력한다. The multiple laser beams generated by the diffractive optical element 512 are delivered to a beam expander 522, and the beam expander 522 generates the delivered multiple laser beams at a desired altitude by the rotation module. The multi-laser beam generated by the magnification is output to the sub-mirror 524 of the laser beam transmitting telescope unit 150 .

레이저 빔 송출 망원경부(150)는 부경(524) 및 주경(526)으로 구성되며, 부경(524)은 상기 빔 확대기(522)에 의해 확대된 레이저 빔을 입사받아 반사시키며, 상기 다중 레이저 빔이 집광될 고도를 조정하기 위해 그 위치가 가변될 수 있다. 그리고, 주경(526)은 상기 부경(524)에서 전달된 레이저 빔을 외부로 방출한다(530).The laser beam transmitting telescope unit 150 includes a sub-mirror 524 and a main mirror 526, and the sub-mirror 524 receives and reflects the laser beam enlarged by the beam expander 522, and the multiple laser beams are Its position can be varied to adjust the altitude to be focused. Then, the main mirror 526 emits the laser beam transmitted from the secondary mirror 524 to the outside ( 530 ).

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 회절 광학 소자(512)와 단일 빔용 원통 홀(520)이 구비된 회전 모듈(516)의 정면(605)과 측면(620)을 도시한 도면이다.6 is a view showing the front 605 and the side 620 of the rotation module 516 provided with the diffractive optical element 512 and the cylindrical hole 520 for a single beam according to an embodiment of the present invention.

단일 빔용 원통홀(520)은 단일 레이저 인공 별 생성을 위한 광경로 확보를 위해 사용되며, 회절 광학 소자()는 다중 레이저 인공 별 생성을 위한 광경로 확보를 위해 사용된다.The cylindrical hole 520 for a single beam is used to secure a light path for generating a single laser artificial star, and the diffractive optical element ( ) is used to secure an optical path for generating a multi-laser artificial star.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 회절 광학 소자(512)가 입사된 단일 레이저 빔을 다중 레이저 빔으로 분할하여 출력하는 것을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 7 is a diagram for explaining that the diffractive optical element 512 divides an incident single laser beam into multiple laser beams and outputs the splitting according to an embodiment of the present invention.

도 7에서 회절 광학 소자는 광의 회절 효과를 을 광의 회절 효과를 이용하여 투과되는 레이저 빔을 참조번호 750과 같이 +2차, +1차, 0차, -1차, -2차로 회절시킨다.In FIG. 7 , the diffractive optical element diffracts the transmitted laser beam using the diffraction effect of light to +2nd order, +1th order, 0th order, -1st order, and -2nd order as shown in reference numeral 750 .

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 지터 보상 거울 모듈(508)에서 레이저 빔의 지터를 보상하는 방법과 시선각 조정 거울 모듈(510)에서 레이저 빔의 시선각을 조정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining a method of compensating for jitter of a laser beam in the jitter compensation mirror module 508 and a method of adjusting a viewing angle of a laser beam in the viewing angle adjustment mirror module 510 according to an embodiment of the present invention am.

도 8을 참조하면, 지터 보상 모듈(508)은 제2 반사거울(506)에서 전달되는 레이저 빔이 입광하는 지터 보상 거울(508a), 상기 지터 보상 거울(508a)을 4분할하고, 상기 지터 보상 거울(508a)상의 4분할된 영역에 상기 레이저 빔이 입광된 위치를 계산하여 프로세서(250)로 전송하는 4분할 광검출기(미도시), 프로세서(250)로부터 수신된 레이저 빔의 지터를 보상하기 위한 오차 보상 신호(815)에 따라 상기 지터 보상 거울(508a)의 각도를 조정하는 지터 보상 거울 제어기(810)을 포함한다. Referring to FIG. 8 , the jitter compensation module 508 divides the jitter compensation mirror 508a into which the laser beam transmitted from the second reflection mirror 506 is incident and the jitter compensation mirror 508a into four, and compensates the jitter. Compensating for jitter of a laser beam received from a quadrant photodetector (not shown) that calculates a position where the laser beam is incident on the four-divided area on the mirror 508a and transmits it to the processor 250 . and a jitter compensation mirror controller 810 for adjusting the angle of the jitter compensation mirror 508a according to an error compensation signal 815 for

그리고, 시선 각 조정 모듈(510)은 상기 지터 보상 거울(508a)로부터 전달된 레이저 빔을 반사하여 반사된 레이저 빔(850)을 회전 모듈(516)로 전달하는 시선각 조정 거울(510a), 프로세서(250)로부터 입력된 시선각 오차 보상 정보(835)에 따라 상기 시선각 조정 거울(510a)의 각도를 조절하는 시선각 조정 거울 제어기(830)를 포함한다. In addition, the gaze angle adjustment module 510 reflects the laser beam transmitted from the jitter compensation mirror 508a and transmits the reflected laser beam 850 to the rotation module 516, a viewing angle adjustment mirror 510a, a processor and a viewing angle adjustment mirror controller 830 for adjusting the angle of the viewing angle adjustment mirror 510a according to the viewing angle error compensation information 835 input from 250 .

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 4분할 광 검출기가 지터 보상 거울(508a)에 입사된 레이저 빔의 지터를 보상하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다. 9 is a diagram for explaining a method for compensating for jitter of a laser beam incident on the jitter compensation mirror 508a by the quadruple photodetector according to an embodiment of the present invention.

도 9에서 4분할 광 검출기(미도시)는 지터 보상 거울(508a)의 거울면(902)을 4분할하고, 거울면(902)에 입사된 레이저 빔(904)이 그 거울면(902)의 중심으로부터 X축으로 벗어난 정도, Y축으로 벗어난 정도를 측정하고, 측정된 레이저 빔의 지터 값을 프로세서(250)로 전달한다. 상기 지터 값을 수신한 프로세서(250)는 상기 레이저 빔의 지터 오차를 보상하기 위하여 지터 보상 거울 제어기(810)로 오차 보상 신호를 출력한다. 이때 프로세서(250)가 지터 보상 거울 제어기(810)로 출력하는 오차 보상 정보는 상기 4분할 광 검출기가 측정한 레이저 빔의 X축 방향으로 벗어난 각도의 반대 방향, Y축 방향으로 벗어난 각도의 반대 방향으로 지터 보상 거울(508a)의 각도를 조절하기 위한 신호가 될 수 있다. 상기 오차 보상 정보를 수신한 지터 보상 거울 제어기(810)는 지터 보상 거울(508a)의 각도를 조정함으로써 상기 레이저 빔의 지터를 보상한다.In FIG. 9, a quadrant photodetector (not shown) divides the mirror surface 902 of the jitter compensation mirror 508a into four, and the laser beam 904 incident on the mirror surface 902 is The degree of deviation from the center to the X-axis and the deviation from the Y-axis are measured, and the measured jitter value of the laser beam is transmitted to the processor 250 . The processor 250 receiving the jitter value outputs an error compensation signal to the jitter compensation mirror controller 810 to compensate for the jitter error of the laser beam. At this time, the error compensation information output from the processor 250 to the jitter compensation mirror controller 810 is in the opposite direction to the angle deviating in the X-axis direction of the laser beam measured by the quadrant photodetector, and in the opposite direction to the deviating angle in the Y-axis direction. may be a signal for adjusting the angle of the jitter compensation mirror 508a. The jitter compensation mirror controller 810 receiving the error compensation information compensates the jitter of the laser beam by adjusting the angle of the jitter compensation mirror 508a.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 프로세서(250)가 시선각 오차 보상 정보를 계산하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 10 is a diagram for explaining a method for the processor 250 to calculate gaze angle error compensation information according to an embodiment of the present invention.

도 10에서 본 발명의 실시 예에 따른 프로세서(250)는 시선각 오차를 보상하기 위한 시선각 오차 보상 정보(835)를 계산한다. In FIG. 10 , the processor 250 according to an embodiment of the present invention calculates the viewing angle error compensation information 835 for compensating for the viewing angle error.

본 발명의 실시 예에 따른 프로세서(250)는 대기 외란으로 발생하는 레이저 인공 별 생성 위치 오차를 보상하기 위해, 인공 별 생성 고도와 다중 인공 별들의 위치를 이용하여 변환 행렬을 계산하고, 그 계산된 변환 행렬을 이용하여 위치 오차를 계산한다. 이때 프로세서(250)가 계산하는 오차는 X축 각도, Y축 각도와 같이 계산되며, 프로세서(250)는 이 계산된 X축 각도와 Y축 각도를 시선각 오차 보상 정보로써 시선각 조정 거울 제어기(830)로 출력하고, 시선각 조정 거울 제어기(830)는 상기 X축 각도와 Y축 각도를 상쇄하는 방향으로 시선각 조정 거울(510a)의 각도를 조절하여 레이저 빔의 송출 방향을 실시간으로 조정할 수 있다.The processor 250 according to an embodiment of the present invention calculates a transformation matrix by using the artificial star generation altitude and the positions of multiple artificial stars in order to compensate for the laser artificial star generation position error caused by atmospheric disturbance, and the calculated The position error is calculated using the transformation matrix. At this time, the error calculated by the processor 250 is calculated as the X-axis angle and the Y-axis angle, and the processor 250 uses the calculated X-axis angle and the Y-axis angle as the viewing angle error compensation information as the viewing angle adjustment mirror controller ( 830), and the viewing angle adjustment mirror controller 830 adjusts the angle of the viewing angle adjustment mirror 510a in a direction to offset the X-axis angle and the Y-axis angle to adjust the laser beam transmission direction in real time. there is.

먼저, 프로세서(250)는 다중 인공 별 생성 비축 위치(1004)(β')의 기울기 정보를 획득하고, 인공 별의 고도(1010)(H)와 측정 대기(1016)의 고도(1012)(h)를 통해 변환 행렬을 계산하고, 상기 계산된 변한 행렬(Tβ'α')을 통해 상기 예상 다중 인공 별 생성 중심 위치(1002)(α')의 기울기를 계산하고, 상기 레이저 빔 송출 망원경(150)의 하부 개구 수(number of sub-aperture)(1014)로부터 예상 다중 인공 별 생성 중심 위치(1002)(α')와 관측된 다중 인공 별 생성 중심 위치(1006)(α)의 보상 각도(1008)(θ)를 계산한다. 그리고, 프로세서(250)는 상기 계산된 보상 각도(1008)(θ)와 관측 허용각(isoplanatic angle)을 비교하고, 그 비교 결과에 따른 차이만큼 상기 시선각 오차 보상 정보를 계산한다. First, the processor 250 obtains inclination information of the multi-artificial star generation reserve position 1004 (β'), and the altitude 1010 (H) of the artificial star and the altitude 1012 (h) of the measurement standby 1016 ) to calculate a transformation matrix, calculate the gradient of the predicted multi-artificial star generation center position 1002 (α') through the calculated transformed matrix Tβ'α', and the laser beam transmitting telescope 150 The compensation angle 1008 of the predicted multi-artificial star forming center position 1002 (α′) and the observed multi-artificial star forming center position 1006 (α) from the number of sub-aperture 1014 of . )(θ) is calculated. Then, the processor 250 compares the calculated compensation angle 1008 (θ) with the isoplanatic angle, and calculates the viewing angle error compensation information by the difference according to the comparison result.

이때 상기 프로세서(250)가 계산하는 변한 행렬(Tβ'α')은 아래의 수학식 1과 같다. At this time, the changed matrix Tβ'α' calculated by the processor 250 is as shown in Equation 1 below.

Figure 112021027124812-pat00001
Figure 112021027124812-pat00001

여기서, H는 인공 별의 고도, h는 측정 대기의 고도, n은 하부 개구 수(number of sub-aperture)임을 특징으로 한다. Here, H is the altitude of the artificial star, h is the altitude of the measurement atmosphere, and n is the number of sub-aperture.

그리고, 프로세서(250)는 상기 예상 다중 인공 별 생성 중심 위치(1002)(α')를 아래의 수학식 2를 이용하여 계산한다.Then, the processor 250 calculates the predicted multi-artificial star generation center position 1002 (α') using Equation 2 below.

Figure 112021027124812-pat00002
Figure 112021027124812-pat00002

또한, 프로세서(250)는 보상 각도(θ)를 아래의 수학식 3을 통해 계산한다. In addition, the processor 250 calculates the compensation angle θ through Equation 3 below.

Figure 112021027124812-pat00003
Figure 112021027124812-pat00003

도 11은 본 발명의 실시 예에 따라 레이저 인공 별 생성 장치에서 레이저 인공 별을 생성하는 방법 흐름도이다. 11 is a flowchart of a method for generating a laser artificial star in the laser artificial star generating apparatus according to an embodiment of the present invention.

레이저 인공 별 생성 장치는 S100단계에서 레이저 빔 발생을 트리거링하기 위한 레이저 빔 발생 트리거 신호를 생성하고, S105단계에서 생성할 레이저 빔의 파장(제1 파장 또는 제2 파장)을 선택하고, S110단계에서 상기 선택된 제1 파장 또는 제2 파장의 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 생성하고, S115단계에서 상기 생성된 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 편광 결합하여 출력한다. 그리고, 레이저 인공 별 생성 장치는 S120단계에서 상기 편광 결합된 레이저 빔을 광 전송부로 출력하고, S125단계에서 레이저 빔의 지터를 보상하고, S130단계는 상기 지터 보상된 레이저 빔을 대기로 송출하고, S135단계는 상기 대기로 송출되어 생성된 레이저 인공 별의 위치에 따라 상기 지터 보상된 레이저 빔의 시선각 오차를 보상하기 위한 시선각 오차 보상 정보를 계산하고, S140단계에서 상기 계산된 시선각 보정 정보에 따라 시선각 조정 거울 각도를 조정한 후 S145단계에서 상기 시선각이 조정된 레이저 빔을 상기 대기로 송출한다.The laser artificial star generating apparatus generates a laser beam generation trigger signal for triggering laser beam generation in step S100, selects a wavelength (first wavelength or second wavelength) of the laser beam to be generated in step S105, and in step S110 A first laser beam and a second laser beam of the selected first or second wavelength are generated, and the generated first and second laser beams are polarized-coupled and output in step S115. Then, the laser artificial star generating apparatus outputs the polarization-coupled laser beam to the optical transmitter in step S120, compensates for jitter of the laser beam in step S125, and transmits the jitter-compensated laser beam to the atmosphere in step S130, In step S135, the viewing angle error compensation information for compensating for the viewing angle error of the jitter-compensated laser beam is calculated according to the position of the laser artificial star generated by being transmitted to the atmosphere, and the calculated viewing angle correction information in step S140. After adjusting the angle of the viewing angle adjustment mirror according to the step S145, the laser beam of which the viewing angle is adjusted is transmitted to the atmosphere.

도 11에서는 각각의 과정을 순차적으로 실행하는 것으로 개재하고 있으나 이는 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 이 분야의 기술자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 11에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 또는 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하거나 다른 과정을 추가하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이다.11 shows that each process is sequentially executed, but this is merely illustrative, and those skilled in the art change the order described in FIG. 11 without departing from the essential characteristics of the embodiment of the present invention. Alternatively, various modifications and variations may be applied by executing one or more processes in parallel or adding other processes.

또한, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 동작 방법은 프로그램으로 구현되어 다양한 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다. 비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.In addition, the above-described operating method according to various embodiments of the present invention may be implemented as a program and stored in various non-transitory computer readable media to be provided. The non-transitory readable medium refers to a medium that stores data semi-permanently, rather than a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, memory, and the like, and can be read by a device. Specifically, the various applications or programs described above may be provided by being stored in a non-transitory readable medium such as a CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, and the like.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.In addition, although preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims In addition, various modifications are possible by those of ordinary skill in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.

100: 레이저 인공 별 생성 장치
130: 레이저 모듈부
150: 레이저 빔 송출 망원경부
170: 다중빔 레이저 송출
210: 제1 레이저 빔 발생 모듈
230: 제2 레이저 빔 발생 모듈
250: 프로세서
270: 편광 빔 결합 부
290: 광 전송부100: laser artificial star generating device
130: laser module unit
150: laser beam transmission telescope unit
170: multi-beam laser transmission
210: first laser beam generating module
230: second laser beam generating module
250: processor
270: polarization beam coupling unit
290: optical transmission unit

Claims (13)

트리거 신호에 의해 제1 레이저 빔 또는 제2 레이저 빔을 택일하여 발생하여 출력하는 제1 레이저 빔 발생 모듈;
상기 트리거 신호에 의해 상기 제1 레이저 빔 또는 상기 제2 레이저 빔을 택일하여 발생하여 출력하는 제2 레이저 빔 발생 모듈;
상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔을 편광 결합하여 출력하는 편광 빔 결합부;
상기 제1 레이저 빔 또는 상기 제2 레이저 빔에 의해 생성된 인공 별의 생성 위치의 오차를 보상하기 위한 시선각 오차 보상 정보를 생성하는 프로세서;
상기 편광 결합된 레이저 빔들을 상기 편광 결합된 레이저 빔의 지터(jitter)를 보상하기 위한 지터 보상 정보에 따라 상기 편광 결합된 레이저 빔의 지터를 보상하고, 상기 지터 보상된 레이저 빔을 상기 시선각 오차 보상 정보에 따라 시선각 오차를 보상하여 출력하는 광 전송부; 및
상기 광 전송부를 통해 출력된 레이저 빔을 대기 중으로 송출하는 레이저 빔 송출 망원경부;를 포함하고,
상기 제1 레이저 빔 발생 모듈은, 제1 파장 또는 제2 파장의 제1 레이저 빔을 발생시키는 제1 광원을 포함하며,
상기 제2 레이저 빔 발생 모듈은, 상기 제1 파장 또는 상기 제2 파장의 제2 레이저 빔을 발생시키는 제2 광원을 포함하고,
상기 편광 빔 결합부는, 상기 제1 광원으로부터 발생된 상기 제1 레이저 빔을 반사시키는 제1 반사경; 상기 제1 반사경에 전달된 상기 제1 레이저 빔의 편광 방향을 조절하여 출력하는 제1 반파장판(half wave plate); 상기 제2 광원으로부터 발생된 제2 레이저 빔을 반사시키는 제2 반사경; 상기 제2 반사경에 전달된 상기 제2 레이저 빔의 편광 방향을 조절하여 출력하는 제2 반파장판(half wave plate); 및 상기 제1 반파장판에 의해 편광된 레이저 빔과 상기 제2 반파장판에 의해 편광된 레이저 빔을 편광 결합하여 출력하는 편광기를 포함함을 특징으로 하는 레이저 인공 별 생성 장치.a first laser beam generating module for selectively generating and outputting a first laser beam or a second laser beam according to a trigger signal;
a second laser beam generating module for selectively generating and outputting the first laser beam or the second laser beam according to the trigger signal;
a polarization beam coupling unit polarizing the first laser beam and the second laser beam and outputting the polarization;
a processor for generating viewing angle error compensation information for compensating for an error in a generation position of an artificial star generated by the first laser beam or the second laser beam;
Compensating for jitter of the polarization-coupled laser beam according to jitter compensation information for compensating jitter of the polarization-coupled laser beam, and applying the jitter-compensated laser beam to the viewing angle error an optical transmitter for compensating for and outputting a viewing angle error according to compensation information; and
and a laser beam transmitting telescope unit for transmitting the laser beam output through the optical transmission unit to the atmosphere.
The first laser beam generating module includes a first light source for generating a first laser beam of a first wavelength or a second wavelength,
The second laser beam generating module includes a second light source for generating a second laser beam of the first wavelength or the second wavelength,
The polarization beam coupling unit may include: a first reflector for reflecting the first laser beam generated from the first light source; a first half wave plate that adjusts and outputs a polarization direction of the first laser beam transmitted to the first reflector; a second reflector for reflecting a second laser beam generated from the second light source; a second half wave plate that adjusts and outputs the polarization direction of the second laser beam transmitted to the second reflector; and a polarizer for polarizing and outputting the laser beam polarized by the first half-wave plate and the laser beam polarized by the second half-wave plate. 제1항에 있어서,
상기 프로세서는,
사용자로부터 입력된 신호에 의해 상기 제1 레이저 빔과 상기 제2 레이저 빔의 생성을 트리거링(triggering)하는 상기 트리거 신호를 발생하고, 상기 지터 보상 정보와 대기 외란(Atmospheric Turbulence)에 의해 발생하는 상기 제1 레이저 빔 또는 상기 제2 레이저 빔에 의해 생성된 상기 인공 별의 생성 위치의 오차를 보상하기 위한 시선각 오차 보상 정보를 생성하는 것을 특징으로 하고,
상기 레이저 빔 송출 방원경부에 의해 상기 대기 중으로 송출되는 레이저 빔은 대기 외란(Atmospheric Turbulence)에 의해 상기 레이저 인공 별을 생성함을 특징으로 하는 레이저 인공 별 생성 장치.According to claim 1,
The processor is
The trigger signal for triggering the generation of the first laser beam and the second laser beam is generated by a signal input from a user, and the first laser beam generated by the jitter compensation information and atmospheric disturbance (Atmospheric Turbulence) is generated. It is characterized in that the viewing angle error compensation information is generated for compensating for the error of the generation position of the artificial star generated by the first laser beam or the second laser beam,
Laser artificial star generating apparatus, characterized in that the laser beam transmitted to the atmosphere by the laser beam transmitting part to generate the laser artificial star by atmospheric disturbance (Atmospheric Turbulence). 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 광 전송부는,
상기 편광기에 의해 편광 결합된 레이저 빔을 반사하는 제1 반사거울;
상기 제1 반사거울에서 전달된 상기 레이저 빔을 반사하는 제2 반사거울;
상기 제2 반사거울에서 전달된 레이저 빔의 지터를 보상하여 전달하는 지터 보상 거울 모듈;
상기 지터 보상된 레이저 빔의 시선각을 조절하여 전달하는 시선각 조정 거울 모듈;
원형태로 구성되며, 일측에는 상기 시선각 조정 거울 모듈에 의해 시선각이 조절된 단일 레이저 빔을 회절시켜 5개의 다중 레이저 빔으로 생성하기 위한 회절 광학 소자가 구비되는 회전 모듈; 및
상기 레이저 빔을 원하는 고도에 생성하기 위해 상기 회전 모듈에 의해 생성된 다중 레이저 빔을 확대하여 출력하는 빔 확대기를 포함함을 특징으로 하는 레이저 인공 별 생성 장치. According to claim 1,
The optical transmission unit,
a first reflective mirror for reflecting a laser beam polarization-coupled by the polarizer;
a second reflection mirror that reflects the laser beam transmitted from the first reflection mirror;
a jitter compensation mirror module for compensating and transmitting the jitter of the laser beam transmitted from the second reflection mirror;
a viewing angle adjustment mirror module for adjusting and transmitting the viewing angle of the jitter-compensated laser beam;
a rotation module configured in a circular shape and provided with a diffractive optical element for generating 5 multiple laser beams by diffracting a single laser beam whose viewing angle is adjusted by the viewing angle adjustment mirror module on one side; and
and a beam expander for magnifying and outputting the multiple laser beams generated by the rotation module to generate the laser beam at a desired altitude. 제5항에 있어서,
상기 레이저 빔 송출 망원경부는,
상기 빔 확대기에 의해 확대된 레이저 빔을 입사받아 반사시켜 상기 레이저 빔이 집광될 고도를 조정하는 부경; 및
상기 부경에서 전달된 레이저 빔을 외부로 방출하는 주경을 포함함을 특징으로 하는 레이저 인공 별 생성 장치.6. The method of claim 5,
The laser beam transmitting telescope unit,
a sub-mirror that receives and reflects the laser beam enlarged by the beam expander to adjust an altitude at which the laser beam is focused; and
Laser artificial star generating device, characterized in that it comprises a main mirror for emitting the laser beam transmitted from the secondary mirror to the outside. 제6항에 있어서,
상기 회전 모듈은,
상기 일측으로부터 180도 방향의 위치인 타측에는 단일 레이저 빔의 광경로 생성을 위한 단일 빔용 원통 홀이 구비됨을 특징으로 하는 레이저 인공 별 생성 장치.7. The method of claim 6,
The rotation module,
The laser artificial star generating apparatus, characterized in that a cylindrical hole for a single beam for generating a light path of a single laser beam is provided on the other side, which is 180 degrees from the one side. 제7항에 있어서,
상기 회절 광학 소자는,
상기 단일 레이저 빔을 +2차, +1차, 0차, -1차, -2차로 회절시킴을 특징으로 하는 레이저 인공 별 생성 장치.8. The method of claim 7,
The diffractive optical element,
Laser artificial star generating apparatus, characterized in that the single laser beam is diffracted in +2nd order, +1th order, 0th order, -1st order, and -2nd order. 제8항에 있어서,
상기 지터 보상 거울 모듈은,
상기 레이저 빔이 입광하는 지터 보상 거울;
상기 지터 보상 거울을 4분할하고, 상기 지터 보상 거울상에 4분할된 영역에 상기 레이저 빔이 입광된 위치를 계산하여 상기 프로세서로 전송하는 4분할 광검출기; 및
상기 프로세서로부터 수신된 상기 지터를 보상하기 위한 오차 보상 신호에 따라 상기 지터 보상 거울의 각도를 조정하는 지터 보상 거울 제어기;를 포함함을 특징으로 하는 레이저 인공 별 생성 장치.9. The method of claim 8,
The jitter compensation mirror module comprises:
a jitter compensation mirror to which the laser beam is incident;
a quadruple photodetector that divides the jitter compensation mirror into four, calculates a position where the laser beam is incident on the quadrant on the jitter compensation mirror, and transmits it to the processor; and
and a jitter compensation mirror controller configured to adjust an angle of the jitter compensation mirror according to an error compensation signal for compensating for the jitter received from the processor. 제9항에 있어서,
상기 시선 각 조정 거울 모듈은,
상기 지터 보상 거울로부터 전달된 레이저 빔을 반사하여 상기 회전 모듈로 전달하는 시선각 조정 거울; 및
상기 시선각 오차 보상 정보에 따라 상기 시선각 조정 거울의 각도를 조절하는 시선각 조정 거울 제어기;를 포함함을 특징으로 하는 레이저 인공 별 생성 장치.10. The method of claim 9,
The gaze angle adjustment mirror module,
a viewing angle adjustment mirror that reflects the laser beam transmitted from the jitter compensation mirror and transmits it to the rotation module; and
and a viewing angle adjustment mirror controller that adjusts the angle of the viewing angle adjustment mirror according to the viewing angle error compensation information. 제10항에 있어서,
상기 프로세서는,
다중 인공 별 생성 비축 위치(β')의 기울기 정보를 획득하고, 인공 별의 고도(H)와 측정 대기의 고도(h)를 통해 변환 행렬을 계산하고, 상기 계산된 변한 행렬(Tβ'α')을 통해 예상 다중 인공 별 생성 중심 위치(α')의 기울기를 계산하고, 상기 레이저 빔 송출 망원경의 하부 개구 수(number of sub-aperture)로부터 예상 다중 인공 별 생성 중심 위치(α')와 관측된 다중 인공 별 생성 중심 위치(α)의 보상 각도(θ)를 계산하고, 상기 계산된 보상 각도(θ)와 관측 허용각(isoplanatic angle)을 비교하고, 그 비교 결과에 따른 차이만큼 상기 시선각 오차 보상 정보를 계산함을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 레이저 인공 별 생성 장치.11. The method of claim 10,
The processor is
Obtain the slope information of the multi-artificial star generation reserve position (β'), calculate the transformation matrix through the artificial star height (H) and the measurement atmospheric altitude (h), and calculate the transformed matrix (Tβ'α') ) calculates the slope of the predicted multi-artificial star formation center position (α') through Calculates the compensation angle θ of the multi-artificial star generation center position α, compares the calculated compensation angle θ with the isoplanatic angle, and the viewing angle equals the difference according to the comparison result. Laser artificial star generating device, characterized in that calculating the error compensation information. 제11항에 있어서,
상기 예상 다중 인공 별 생성 중심 위치(α')는,
상기 계산된 변한 행렬(Tβ'α') 및 다중 인공 별 생성 비축 위치(β')를 이용하여 산출되고,
상기 계산된 보상 각도(θ)는 상기 예상 다중 인공 별 생성 중심 위치(α') 및 관측된 다중 인공 별 생성 중심 위치(α)를 통해 산출되는 것을 특징으로 하는 레이저 인공 별 생성 장치.12. The method of claim 11,
The predicted multiple artificial star creation center position (α') is,
It is calculated using the calculated variable matrix (Tβ'α') and the multi-artificial star generation reserve position (β'),
The calculated compensation angle (θ) is calculated through the predicted multi-artificial star generation center position (α') and the observed multi-artificial star generation center position (α). 레이저 인공 별 생성 장치에 의한 레이저 인공 별 생성 방법에 있어서,
레이저 빔 발생을 트리거링하기 위한 레이저 빔 발생 트리거 신호를 생성하는 단계;
상기 트리거 신호에 따라 제1 파장 또는 제2 파장의 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 생성하는 단계;
상기 생성된 제1 레이저 빔과 제2 레이저 빔을 편광 결합하여 출력하는 단계;
상기 편광 결합된 레이저 빔의 지터를 보상하는 단계;
상기 지터 보상된 레이저 빔을 대기로 송출하는 단계;
상기 대기로 송출되어 생성된 레이저 인공 별의 위치에 따라 상기 지터 보상된 레이저 빔의 시선각 오차를 보상하기 위한 시선각 오차 보상 정보를 계산하는 단계; 및
상기 계산된 시선각 보정 정보에 따라 시선각 조정된 레이저 빔을 상기 대기로 송출하는 단계를 포함하고,
상기 편광 결합하여 출력하는 단계는, 제1 반사경이, 상기 제1 레이저 빔을 반사시키는 단계; 제1 반파장판(half wave plate)이, 상기 제1 반사경에 전달된 상기 제1 레이저 빔의 편광 방향을 조절하여 출력하는 단계; 제2 반사경이, 상기 제2 레이저 빔을 반사시키는 단계; 제2 반파장판(half wave plate)이, 상기 제2 반사경에 전달된 상기 제2 레이저 빔의 편광 방향을 조절하여 출력하는 단계; 및 편광기가, 상기 제1 반파장판에 의해 편광된 레이저 빔과 상기 제2 반파장판에 의해 편광된 레이저 빔을 편광 결합하여 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 레이저 인공 별 생성 방법.In the laser artificial star generating method by the laser artificial star generating device,
generating a laser beam generation trigger signal for triggering laser beam generation;
generating a first laser beam and a second laser beam having a first wavelength or a second wavelength according to the trigger signal;
polarizing the generated first and second laser beams and outputting them;
compensating for jitter of the polarization-coupled laser beam;
sending the jitter-compensated laser beam to the atmosphere;
calculating viewing angle error compensation information for compensating for a viewing angle error of the jitter-compensated laser beam according to the position of the laser artificial star generated by being transmitted to the atmosphere; and
Transmitting a laser beam whose viewing angle is adjusted according to the calculated viewing angle correction information to the atmosphere,
The step of outputting the polarized light may include, by a first reflector, reflecting the first laser beam; outputting, by a first half wave plate, adjusting the polarization direction of the first laser beam transmitted to the first reflector; a second reflecting mirror reflecting the second laser beam; outputting, by a second half wave plate, adjusting the polarization direction of the second laser beam transmitted to the second reflector; and polarizing the laser beam polarized by the first half-wave plate and the laser beam polarized by the second half-wave plate and outputting the polarizer.
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