KR102146052B1 - 채널별 순차 제어를 이용한 광위상배열 기반의 ladar 시스템 및 이의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

실시 예들은 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것으로, 광위상배열 LADAR의 빔 정렬을 위해 채널별 순차제어 기법을 적용하여 알고리즘의 연산 횟수를 감소시켜 동작 시간을 개선할 수 있다.

Description

채널별 순차 제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템 및 이의 제어 방법{Optical phased array based on LADAR system applying sequential control technique per channel and controlling method}

실시 예들은 채널별 순차 제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.

LADAR(Laser Detection And Ranging, 이하 LADAR라 한다)는 송신기에서 전송한 레이저 펄스가 사물에 반사된 후 수신기까지 돌아오는 비행시간(Time-of-Flight; ToF)을 측정하여 사물까지의 거리를 탐지하는 기술이다. 4차 산업혁명의 도래와 더불어 자율 주행 기술의 상용화로 인하여 LADAR 기술은 최근 더 많은 관심을 받고 있다. 기존의 기계식 라이다(Light Detection And Ranging; LiDAR), MEMS 기반 라이다는 구동부가 존재하여 상대적으로 크고 고장이 나기 쉬운 단점이 있어, 광위상배열(Optical Phased Array; OPA) 안테나를 이용한 반도체 기반 고정형(solid-state) LADAR 개발을 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히, 소형화된 LADAR는 드론, 무인로봇, 무인항공기 등 소형 무기체계에 탑재될 수 있기 때문에 국방 분야에서도 활발히 연구가 진행되고 있다.

초기에는 실리콘(silicon) 기반의 광위상배열 구조가 제안되었으나, 높은 전력을 광도파로(waveguide)로 인가했을 때 발생하는 비선형성(nonlinearity) 때문에 높은 출력을 얻기에 한계가 있다. 그로 인해 상대적으로 먼 거리에 있는 물체를 감지하기에는 무리가 있어 LADAR와 같은 분야에 적용하기에는 어려움이 있을 것으로 예상된다. 이러한 한계를 극복하기 위해 실리콘에 비해 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 실리콘나이트라이드(silicon nitride) 기반의 광위상배열 구조가 제안되었고, 수년간의 연구에 걸쳐 LADAR 및 근거리 통신 등 실제 시스템으로의 적용 가능성을 확인한 바 있다.

광위상배열 안테나는 기계적인 구동부 없이 레이저 빔을 상하좌우로 조향할 수 있는 장점이 있다. 안테나 격자 구조의 간격을 조절하거나, 안테나를 통과하는 파장을 변화시킴으로써 빔 조향이 가능하다. 또한, 열광학(thermo-optic) 위상변조기 혹은 전기광학(electro-optic) 위상변조기를 이용하여 안테나의 각 채널을 통과하는 레이저 펄스의 위상을 조절함으로써 빔 조향이 가능하다. 1차원 혹은 2차원 빔 조향에 대한 연구가 많이 진행되어 왔으며, 광위상배열 안테나의 제작 및 실험을 통해 레이저 빔의 형성과 주사 각 조절의 가능성이 보고된 바 있다.

광위상배열 안테나에서 출력되는 빔이 원거리에서 한 점으로 모이기 위해서는 안테나의 인접 채널을 통과하는 레이저 펄스의 위상이 동일하게 유지되어야 한다. 나노 공정의 한계, 이종 도파로의 결합 등의 영향으로 인하여 레이저 펄스가 각 채널을 통과할 때 틀어지게 되는 경우가 많은데, 이러한 위상을 바로 잡아줄 수 있는 위상 제어 알고리즘이 필수적이다. 가능한 모든 검색 공간(searching space)을 찾으며 전역 최적(global optimal) 솔루션을 찾는 완전 탐색(exhaustive search) 방법을 이용하여 틀어진 위상이 보상된 정렬된 빔을 얻을 수도 있겠지만, 해당 솔루션을 찾는 데까지 상당한 시간이 소요되기 십상이다. LADAR를 운용하는 관점에서 온도, 전류 등의 미세한 변화로 인하여 정렬된 빔이 틀어지게 되는 경우, 운용 간에 (혹은 운용 중에) 빔 정렬 알고리즘을 통하여 틀어진 빔을 다시 보정해주는 작업이 필요할 수도 있는데, 복잡도가 높은 알고리즘을 이용하는 것은 LADAR 운용 관점에서의 병목점(bottleneck)이 될 수도 있다. 또한, 가용하는 레이저 펄스의 파장에 따라 레이저 펄스의 진행 경로차가 달라지기 때문에 가용하려는 모든 파장에 대하여 위상 제어가 필요할 수도 있다.

[선행기술문헌번호]

[특허문헌 1] 한국공개특허 2019-0000188호

[특허문헌 2] 한국공개특허 2019-0086279호

[특허문헌 3] 한국등록특허 10-2010409호

실시 예들은 알고리즘의 연산 횟수를 감소시켜 가볍고 빠른 동작시간을 갖는 채널별 순차 제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템 및 이의 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한, 일 실시 예에 따른 채널별 순차 제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템은 레이저 펄스가 통과하는 광도파로; 상기 레이저 펄스를 M(M>1 인 자연수)개의 채널로 나누어주는 광분배기; 각 채널을 통과하는 레이저 펄스의 위상을 조절하는 광위상변조기; 상기 레이저 펄스를 방사시키는 회절격자 구조의광안테나; 및 상기 광안테나로부터 대상체에 조사되어 반사된 광을 기초로 상기 레이저 펄스의 위상을 보상하고, 상기 보상된 위상에 상응하는 위상보상 제어신호를 상기 광위상변조기에 출력하는 프로세서를 포함하고,

상기 프로세서는, 상기 위상을 보상하기 위한 위상변화량 및 채널당 연산횟수를 설정하고, 상기 설정된 위상변화량 및 채널당 연산횟수를 기초로 각 채널의 보상 위상을 순차적으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 위상변화량은 2π/N(상기 N>1 인 자연수이고, 상기 채널당 연산횟수임)인 것을 특징으로 한다.

상기 프로세서는, 상기 각 채널마다 순차적으로 상기 2π/N만큼씩 2π*(N-1)/N까지 변화시키면서 원거리 장(Far-field)의 메인 빔의 세기가 최대가 되는 위상값을 상기 보상 위상으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 프로세서는, 상기 M개의 채널 각각에 대해 순차적으로 결정된 보상 위상의 집합에 따라 생성된 상기 위상보상 제어신호를 상기 위상보상변조기에 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 프로세서는, 상기 M개의 채널에 대해 오름차순으로 또는 내림차순으로 상기 각각의 채널의 보상 위상을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 프로세서는, 상기 각 채널의 보상 위상을 순차적으로 결정하는 프로세스를 복수 회 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 프로세서는, 제1 프로세스에 따라 결정된 보상 위상을 기준으로, 제2 프로세스의 위상변화량의 범위를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 다른 실시 예에 따른 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템의 제어 방법은 광도파로를 통과한 레이저 펄스를 M(M>1 인 자연수)개의 채널로 나누어주는 단계; 각 채널을 통과하는 레이저 펄스의 위상을 조절하는 단계; 상기 레이저 펄스를 방사시키는 단계; 대상체에 조사되어 반사된 광을 기초로 상기 레이저 펄스의 위상을 보상하는 단계; 및 상기 보상된 위상에 상응하는 위상보상 제어신호를 출력하는 단계를 포함하고,

상기 보상 단계는, 상기 위상을 보상하기 위한 위상변화량 및 채널당 연산횟수를 설정하고, 상기 설정된 위상변화량 및 채널당 연산횟수를 기초로 각 채널의 보상 위상을 순차적으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 위상변화량은 2π/N(상기 N>1 인 자연수이고, 상기 채널당 연산횟수임)인 것을 특징으로 한다.

상기 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템의 제어 방법은 상기 각 채널마다 순차적으로 상기 2π/N만큼씩 2π*(N-1)/N까지 변화시키면서 원거리 장(Far-field)의 메인 빔의 세기가 최대가 되는 위상값을 상기 보상 위상으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템의 제어 방법은 상기 M개의 채널 각각에 대해 순차적으로 결정된 보상 위상의 집합에 따라 생성된 상기 위상보상 제어신호를 상기 위상보상변조기에 출력하는 것을 특징으로 한다.

상기 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템의 제어 방법은 상기 M개의 채널에 대해 오름차순으로 또는 내림차순으로 상기 각각의 채널의 보상 위상을 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템의 제어 방법은 상기 각 채널의 보상 위상을 순차적으로 결정하는 프로세스를 복수 회 수행하는 것을 특징으로 한다.

상기 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템의 제어 방법은 제1 프로세스에 따라 결정된 보상 위상을 기준으로, 제2 프로세스의 위상변화량의 범위를 결정하는 것을 특징으로 한다.

상기 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한, 또 다른 실시 예에 따른 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템의 제어 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체를 포함한다.

실시 예에 따른 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템 및 이의 제어 방법은 광위상배열 LADAR의 빔 정렬을 위해 채널별 순차제어 기법을 적용하여 알고리즘의 연산 횟수를 감소시켜 동작 시간을 개선할 수 있다.

또한, 알고리즘의 복잡성이 낮아 가볍고 빠르며, 초다중 채널의 광위상배열 라이다에 적용할 시 유리한 효과가 있다.

또한, 광위상배열 LADAR의 빔 정렬 상태는 사용 환경 및 시간에 따라 미세한 변화가 발생할 가능성이 있기 때문에 동작 시간을 줄임으로써, 실시간 또는 빠른 시간 내에 빔 정렬 상태를 보정하기에 유리하다.

결과적으로, 저 복잡성과 빠른 동작 시간으로 광위상배열 라이다의 초기 빔 정렬 및 보정에 유리하며 고품질의 빔 정렬 상태를 얻을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 실시예에 따른 라이다 시스템의 구성을 개략적으로 보이는 블록도이다.
도 2는 도 1의 라이다 시스템에 채용되는 광학 위상 어레이가 입사광을 변조하는 것을 설명하는 개념도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 1×N 광위상배열 안테나의 구조를 설명하기 위한 예시 도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 라이다 시스템의 빔 정렬 알고리즘을 설명하기 위한 흐름 도이다.
도 5는 도 4에 도시된 빔 정렬 알고리즘의 Pseudo Code 이다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 직렬구조의 빔 정렬 알고리즘의 예시 도이다.
도 7 및 8은 초기 빔 정렬 상태와 Hill Climbing 기법, 실시 예에 따른 순차제어 빔 정렬 기법을 적용하여 원거리 장 패턴(Far-field pattern)을 비교한 예시도들이다.

본 실시 예들에서 사용되는 용어는 본 실시 예들에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 기술분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 임의로 선정된 용어도 있으며, 이 경우 해당 실시 예의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 실시 예들에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 실시 예들의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

실시 예들에 대한 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 실시 예들에 기재된 “...부”의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 실시 예들에서 사용되는 “구성된다”또는“포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

하기 실시 예들에 대한 설명은 권리범위를 제한하는 것으로 해석되지 말아야 하며, 해당 기술분야의 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 것은 실시 예들의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 이하 첨부된 도면들을 참조하면서 오로지 예시를 위한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 실시예에 따른 라이다 시스템의 구성을 개략적으로 보이는 블록도이고, 도 2는 도 1의 라이다 시스템에 채용되는 광학 위상 어레이가 입사광을 변조하는 것을 설명하는 개념도이다.

도 1을 참조하면, 라이다 시스템(1000)은 광원(1100), 광원(1100)으로부터의 광(L_i)의 위상을 변조하여, 피사체(OBJ)를 향하는 방향으로 변조된 광(L_m)을 출사하는 빔 스티어링 소자(1200), 피사체(OBJ)로부터 반사되는 광(L_r)을 수신하는 광검출기(1500) 및 광검출기(1500)에 수신되는 광을 분석하고 빔 스티어링 소자(1200)에 인가되는 구동신호에 대한 보정값을 산출하는 프로세서(1700)를 포함한다.

광원(1100)은 피사체(OBJ)의 위치, 형상의 분석에 사용할 광을 조사한다. 광원(1100)은 소장 파장의 광을 생성, 조사하며, 예를 들어, 피사체(OBJ)의 위치, 형상 분석에 적합한 파장 대역의 광, 예를 들어, 적외선 대역 파장의 광을 생성 조사하는 LD(laser diode), LED(light emitting diode), SLD(super luminescent diode)등의 광원을 포함할 수 있다. 광원(1100)은 복수의 서로 다른 파장 대역의 광을 생성 조사할 수도 있다. 광원(1100)은 펄스광 또는 연속광을 생성 조사할 수 있다.

빔 스티어링 소자(1200)는 입사광의 위상을 변조하는 복수의 채널을 포함하는 광학 위상 어레이(optical phased array)(1210)와 상기 복수의 채널 각각에 변조 신호를 인가하는 신호 입력부(1230)를 포함한다.

도 2를 참조하면, 광학 위상 어레이(1210)는 복수의 채널(CH_1, CH_2, ..., CH_M-1, CH_M)을 포함한다. 복수의 채널(CH_1, CH_2, ..., CH_M-1, CH_M)은 각각 독립적으로 입사광(L_i)의 위상을 변조하도록 제어되며, 복수의 채널(CH_1, CH_2, ..., CH_M-1, CH_M)에 의한 위상 프로파일이 소정 변조광 조건을 만족하도록, 신호 입력부(1230)로부터 복수의 채널(CH_1, CH_2, ..., CH_M-1, CH_M) 각각에 신호가 인가될 수 있다. 소정 변조광 조건은 입사광(L_i)을 피사체(OBJ)를 향하여 조준하는 소정 각도가 될 수 있다. 또한, 이러한 각도는 피사체(OBJ) 전체를 스캔하도록 시간에 따라 변경된다. 즉, 광학 위상 어레이(1210)에는 복수의 채널(CH_1, CH_2, ..., CH_M-1, CH_M) 각각에의 인가 신호가 시간에 따라 제어되며, 이에 따라 입사광인 소정 각도 범위를 스캔할 수 있다. 빔 스티어링 소자(1200)는 프로세서(1700)에 의해 제어되며, 원하는 빔 프로파일을 형성하도록 입력 신호가 실시간으로 조절될 수 있다. 이에 따라 피사체(OBJ)를 스캔하는 정확도가 높아질 수 있다.

광검출기(1500)는 피사체(OBJ)로부터의 반사광(L_r)을 센싱하는 복수의 광 검출요소들의 어레이를 포함할 수 있다. 또한, 신호 증폭을 위한 증폭기(AMP, amplifier), 거리 정보 분석을 위한 TDC(time to digital converter) 등의 회로 요소들이 더 구비될 수 있다. 광검출기(1500)에 수신된 반사광(L_r) 정보는 피사체의 분석에 사용될 뿐 아니라, 빔 스티어링 소자(1200)에서 형성하는 빔 프로파일을 최적화하는데 사용될 수 있다. 실시 예에서, 광검출기(1500)는 SWIR(Short Wave Infra-Red) 카메라일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

프로세서(1700)는 라이다 시스템(1000)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.

프로세서(1700)는 광검출기(1500)에 의해 검출된 광을 분석하여 빔 스티어링 소자(1200)에 인가되는 구동 신호에 대한 보정값을 산출하는 빔 프로파일 최적화부(1710)를 포함할 수 있다. 또한, 프로세서(1700)는 광검출기(1500)에 수신된 광 신호를 분석하여 피사체(OBJ)의 존재 여부, 움직임, 위치, 형상, 물성 등의 분석을 수행하는 분석부(1730)를 포함할 수 있다. 프로세서(1700)는 이외에도, 광원(1100), 빔 스티어링 소자(1200), 광검출기(1500)의 동작을 제어하기 위한 제어 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1700)는 광원(1100)에 대해 전원 공급 제어, 온/오프 제어, 펄스파(PW)나 연속파(CW) 발생 제어 등을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(1700)는 광검출기(1500)의 광검출요소들 각각에 대한 제어 신호를 인가할 수 있고, 빔 스티어링 소자(1200)의 신호 입력부(1230)에 피사체(OBJ) 스캔을 위한 구동 신호를 인가할 수 있다.

프로세서(1700)는 피사체(OBJ)를 스캐닝하고자 하는 각도를 결정하고 이 방향으로 빛이 스티어링(steering) 되도록 빔 스티어링 소자(1200)의 신호 입력부(1230)에 구동 신호를 전송함으로써 광학 위상 어레이(1210)에 구비된 채널(CH_1, CH_2, ..., CH_M-1, CH_M)들 각각의 위상을 제어한다.

한편, 이 과정에 의해 형성되는 빔의 프로파일, 즉, 각도 별 세기 분포는 의도한 각도에서의 피크(peak)를 나타내는 메인 로브(main lobe)외에, 다른 각도에서의 피크(peak)를 나타내는 사이드 로브(side lobe)를 포함하게 된다. 사이드 로브(side lobe)는 노이즈로 작용하며, 신호대 잡음비(SNR; Signal to Noise ratio)를 낮춰 시스템 전체의 효율 저하를 가져올 수 있다.

실시예에 따른 라이다 시스템(1000)은 피사체(OBJ)를 스캔함에 있어 최적화된 빔 프로파일을 제공할 수 있도록, 빔 프로파일 최적화부를 구비하고 있다. 빔 프로파일 최적화는 원하는 빔 프로파일이 형성되도록 각 채널(CH_1, CH_2, ..., CH_M-1, CH_M)이 구현하는 위상을 조절함으로써 구현될 수 있고, 이를 위해 각 채널(CH_1, CH_2, ..., CH_M-1, CH_M)에 인가되는 구동 신호를 조절할 수 있다. 구동 신호의 조절을 위해, 광검출기(1500)에서 수신되는 정보를 활용하여, 빔 스티어링 소자(1200)에 의해 형성된 빔 프로파일을 측정, 분석할 수 있다. 예를 들어, 측정된 빔 프로파일의 SNR을 측정하고 이를 높일 수 있는 보정값을 산출하여 빔 스티어링 소자(1200) 피드백하는 방식이 사용될 수 있다. 이 과정에서 최적화 알고리즘이 사용될 수 있다. 최적화를 위한 변수로, 복수 채널(CH_1, CH_2, ..., CH_M-1, CH_M) 각각에 대한 구동 신호 보정값이 변수가 되거나, 또는 효율적인 처리를 위해, 복수 채널(CH_1, CH_2, ..., CH_M-1, CH_M)을 적절한 개수로 그룹핑하여 각 그룹에 대한 보정값을 변수로 할 수 있다. 이의 세부적인 사항은 라이다 시스템 구동방법의 설명에서 보다 상세히 설명할 것이다.

빔 프로파일 최적화부(1710)가 실행하는 최적화 작업의 시점은 빔 스티어링 소자(1200)가 피사체(OBJ)에 대한 스캔을 시작하는 초기 시점에 수행될 수 있다. 또한, 이에 추가하여, 빔 스티어링 소자(1200)가 피사체(OBJ)를 스캔하는 동안에도 수행될 수 있다. 초기 시점에, 의도한 빔 프로파일이 잘 형성되도록 구동 신호에 대한 보정값을 산출하고 이를 빔 스티어링 소자에 피드백하더라도, 시간 경과에 따라 빔 프로파일의 오차는 커질 수 있기 때문이다. 이는 빔 스티어링 소자(1200)의 각 채널(CH_1, CH_2, ..., CH_M-1, CH_M)을 구성하는 소자의 시간 경과에 따른 성능 변화, 시간 경과에 따른 외부 환경의 변화 등에 기인하는 것으로 추정될 수 있다. 이러한 현상은 실험적으로도 확인되고 있다. 이를 고려하여, 빔 스티어링 소자(1200)가 피사체를 스캔하는 동안, 최적화 작업은 필요에 따라 한 번 이상 추가적으로 더 수행될 수 있다. 초기 시점의 최적화 작업이 필수적인 것은 아니며, 빔 스티어링 소자가 피사체를 스캔하는 동안의 임의의 시점을 선택하여, 최적화 작업이 수행될 수도 있다.

최적화 시점은 초기 시점 외에, 피사체에 대한 소정 기준 위치에서의 빔 세기가 변화되었을 때, 수행될 수도 있다. 예를 들어, 피사체(OBJ)를 스캔하는 동안 피사체(OBJ)의 동일한 위치에 광이 조사될 수 있고 이 때, 같은 위치에, 이전의 빔 프로파일에 나타난 빔 세기에 비해 의미있는 변화가 나타난 것으로 판단될 때, 추가적인 최적화 작업이 수행될 수 있다. 또는, 피사체(OBJ)의 동일한 위치에 조사된 광의 검출 위치가 변경될 때, 즉, 광검출기(1500)에 구비되는 광 검출 요소들 중 다른 위치의 광 검출 요소에서 검출될 때, 추가적인 최적화 작업이 필요한 것으로 판단될 수도 있다. 최적화 시점에 대한 상술한 설명은 예시적인 것이며, 다른 방법으로 최적화 시점을 정하는 것도 가능하다. 예를 들어, 피사체를 스캔하는 총 시간을 적절한 복수회로 등분한 시점이 최적화 시점이 될 수도 있다.

분석부(1730)는 수신된 광 신호를 분석하여 피사체(OBJ)의 존재 여부, 위치, 형상, 물성 등의 분석을 수행할 수 있다. 분석부(1730)는 예를 들어, 광 비행 시간(Time of Flight) 측정을 위한 연산과 이로부터 피사체(OBJ)의 3차원 형상 판별을 수행하거나, 라만 분석법을 이용한 물성 분석을 수행할 수 있다.

분석부(1730)에서는 다양한 연산 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 직접 시간 측정 방법은 피사체(OBJ)에 펄스광을 투사하고 피사체에 반사되어 광이 돌아오는 시간을 타이머로 측정하여 거리를 구한다. 상관법(correlation)은 펄스광을 피사체(OBJ)에 투사하고 피사체(OBJ)에 반사되어 돌아오는 반사광의 밝기로부터 거리를 측정한다. 위상지연 측정 방법은 사인파와 같은 연속파(continuous wave) 광을 피사체(OBJ)에 투사하고 피사체(OBJ)에 반사되어 돌아오는 반사광의 위상차를 감지하여 거리로 환산하는 방법이다. 분석부(1730)는 또한, 피사체(OBJ)에 의한 파장 변이를 검출하는 라만 분석법에 의해 피사체(OBJ)의 종류, 성분, 농도, 물성 분석을 수행할 수도 있다. 분석부(1730)는 연산 결과, 즉, 피사체(OBJ)의 형상, 위치, 물성에 대한 정보를 다른 유닛으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 피사체(OBJ)의 3차원 형상이나 동작, 위치에 대한 정보가 필요한 자율 구동 기기에 상기한 정보가 전송될 수 있다. 또는, 피사체(OBJ)의 물성 정보, 예를 들어, 생체 정보를 활용하는 의료 기기에 상기한 정보가 전송될 수 있다. 또는, 결과가 전송되는 다른 유닛은 결과를 출력하는 디스플레이 장치나 프린터일 수도 있다. 이외에도, 스마트폰, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 랩톱(laptop), PC, 및 기타 모바일 또는 비모바일 컴퓨팅 장치일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.

라이다 시스템(1000)는 프로세서(1700)에서 수행하는 동작을 위한 프로그램 및 기타 데이터들이 저장되는 메모리를 포함할 수 있다.

라이다 시스템(1000)은 전방 물체에 대한 3차원 정보를 실시간으로 획득하는 센서로 활용될 수 있어 자율 구동 기기, 예를 들어, 무인자동차, 자율주행차, 로봇, 드론 등에 적용될 수 있다.

라이다 시스템(1000)은 빔 스티어링 소자(1200)에 의해 형성되는 빔 프로파일을 분석하고 보정 신호를 산출하여 빔 스티어링 소자(1200)에 피드백함으로써 정확도가 향상된 빔 프로파일로 피사체(OBJ)를 스캔할 수 있으므로, 피사체(OBJ)에 대한 분석의 정확도가 향상될 수 있다. 라이다 시스템(1000)에 구비되는 광학 위상 어레이(1210)는 비기계식의 스티어링 방식을 사용한다. 광학 위상 어레이(1210)는 전기적 신호에 따라 광학적 성질이 변하는 활성층과, 활성층에 인접 배치된 서브 파장의 나노구조물을 구비하는 복수의 메타 소자들을 포함하여 이루어질 수 있다.

실시 예에 따른 라이다 시스템은 레이저 펄스가 통과하는 광도파로, 레이저 펄스를 N(N>1 인 자연수)개의 채널로 나누어주는 광분배기, 각 채널을 통과하는 레이저 펄스의 위상을 조절하는 광위상변조기, 레이저 펄스를 방사시키는 광안테나, 광안테나로부터 대상체에 조사되어 반사된 광을 기초로 레이저 펄스의 위상을 보상하고, 보상된 위상에 상응하는 위상보상 제어신호를 광위상변조기에 출력하는 프로세서를 포함한다. 여기서, 프로세서는 언덕 오름 기반의 빔 정렬 알고리즘을 이용하여 레이저 펄스의 위상을 보상한다. 실시 예에 따른 라이다 시스템을 도 3 내지 6을 참조하여 설명한다.

도 3은 일 실시 예에 따른 1×N 광위상배열 안테나의 구조를 설명하기 위한 예시 도이다.

도 3을 참조하면, 레이저 펄스가 통과하는 광도파로(Waveguide), 레이저 펄스를 N개의 채널로 나누어주는 광분배기(splitter, 300), 각 채널을 통과하는 레이저 펄스의 위상(phase)을 조절해주는 광위상변조기(phase modulator, 310), 레이저 펄스를 방사(radiation)시키는 회절격자 구조의 광안테나(grating coupler, 320)가 도시되어 있다. 레이저는 광도파로로 주사되며, 광분배기, 광위상변조기를 거쳐 광안테나를 통하여 방사된다. 여기서, 광안테나는 회절격자구조인 것으로 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 3에 도시된 구조를 갖는 광위상배열 안테나는 레이저 펄스의 파장을 변화시킴으로써 방사되는 레이저 빔을 세로(Fig 1의 y-방향) 방향으로 조향(steering) 할 수 있고, 인접 채널 사이의 위상차를 변화시킴으로써 방사되는 레이저 빔을 가로(도 3에 도시된 x-방향) 방향으로 조향할 수 있다.

실시 예에 따른 라이다 시스템은 위상변조기(310)를 이용하여 각 채널의 위상 조절이 가능하다. n번째

채널을 통과하는 빔은 다음 수학식 1과 같이 모델링된다.

여기서,

는 n번째 채널을 통과하는 가우시안 빔을 나타내며,

은 n번째 채널의 임의의 위상(random phase)을 나타내며,

사이의 임의의 값을 갖는다.

는 위상변조기를 통해 인가 가능한 양자화된(quantized) 위상의 집합을 나타내며, 다음 수학식 2와 같이 정의할 수 있다.

여기서, L은 인가 가능한 위상의 개수이다.

는 n번째 채널에 추가적으로 인가되는 위상을 나타낸다. 결과적으로, n번째 채널의 보상된 위상은

로 나타낼 수 있다.

실시 예에 따른 LADAR 시스템은 채널별 순차제어 기반의 빔 정렬 알고리즘을 를 이용한다. LADAR 시스템은 광위상배열 기반의 레이저 펄스가 통과하는 광도파로, 레이저 펄스를 M(M>1 인 자연수)개의 채널로 나누어주는 광분배기, 각 채널을 통과하는 레이저 펄스의 위상을 조절하는 광위상변조기, 레이저 펄스를 방사시키는 광안테나와, 광안테나로부터 대상체에 조사되어 반사된 광을 기초로 레이저 펄스의 위상을 보상하고, 보상된 위상에 상응하는 위상보상 제어신호를 광위상변조기에 출력하는 프로세서를 포함한다. 여기서, 프로세서는 위상을 보상하기 위한 위상변화량 및 채널당 연산횟수를 설정하고, 설정된 위상변화량 및 채널당 연산횟수를 기초로 각 채널의 보상 위상을 순차적으로 결정한다.

도 4는 일 실시 예에 따른 라이다 시스템의 빔 정렬 알고리즘을 설명하기 위한 흐름 도이다.

도 4를 참조하면, 알고리즘 시작 시 초기 위상 값(

)이 입력된다. 여기서, i는 채널의 번호를 의미하며, j는 인가 위상제어 값을 의미한다. 위상 정렬 단계에서 채널별로 위상 제어를 j = 0π에서,

까지 변화시키며 원거리 장 패턴(Far-field pattern)에서 빔 세기를 관찰한다. 여기서, N은 N>1인 자연수이다. N은 채널당 연산횟수로 임의로 설정할 수 있는 값이다. 예를 들면 N이 10인 경우, 제1 채널에 다음과 같은 10개의 위상 값을 입력한다. j = 0π, 2π/10, 2π(2)/10, 2π(3)/10, 2π(4)/10, 2π(5)/10, 2π(6)/10, 2π(7)/10, 2π(8)/10, 2π(9)/10을 입력한다. 이 중에서, 가장 높은 빔 세기를 갖는 채널 위상 최적값(

)을 갱신하고, 마지막 채널까지 상기 과정을 반복하여 최종 최적 인가 위상 값(

)을 찾는다. 도시된 것처럼, 제1 채널에 10개의 위상 값을 입력하는 경우, 제2 채널 내지 제n 채널에 대해서는 초기 인가 위상값이 입력될 수 있다. 이어, 제1 채널에 대한 위상 최적값을 찾은 경우, 제2 채널에 제1 채널에 입력했던 10개의 위상값을 다시 입력한다. 이 경우, 제1 채널에는 초기 위상값을 입력하거나, 먼저 찾은 최적의 위상값을 입력할 수 있다. 또한, 제3 채널 내지 제n 채널에는 초기 인가 위상값이 입려될 수 있다. 이러한 과정을 반복하여, 제1 내지 제n 채널에 대한 최적의 위상 값(

)을 찾는다. 여기서, 제1 채널 내지 제n 채널에 대해 순차적으로 수행하는 것을 설명하였지만, 제n채널 내지 제1 채널에 대해 역으로 수행할 수도 있다. 즉, 채널 제어 방향을 오름차순과 내림차순으로 구분하여 동작시킬 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 빔 정렬 알고리즘의 Pseudo Code 이다.

도 5를 참조하면,

는 i번째 채널의 위상 최적값을 나타내고, L은 i번째 채널에서 위상변화량을 제어하여 관찰한 원거리 장 패턴(Far-field pattern)에서 빔 세기의 집합을 나타낸다.

는 i번째 채널의 최적 인가 위상 값을 나타내며, 상기 L에서의 최대값을 의미한다.

는 최종 i번째 채널의 최종 최적 인가 위상 값을 의미한다.

실시 예에 따른 채널별 순차제어는 위상제어에 인가되는 위상변화량(

)과 연산횟수(N)를 설장하고, 채널별 순차적으로 위상변화량(

)씩 제어하여 원거리 장(Far-field)의 메인 빔 세기가 최대가 되는 최적 인가 위상 값을 찾는다. 그리고, 최종적으로 채널별 인가 위상 값을 인가해준다.

위상변화량(

)은 채널에 인가되는 광 위상의 2π주기를 N개로 나누어주는 것을 의미하며, 채널마다 위상변화량(

)이

씩 인가된다. 채널마다 인가 위상 값을 찾는 것은 설정된 위상변화량(

)을 채널마다

씩

= 2π*(N-1)/N 까지 변화시키고 원거리 장(Far-field)의 메인 빔 세기가 최대가 되는 최적 인가 위상 값을 찾는다.

최종적으로 채널별 인가 위상 값을 입력하는 것은 채널마다 원거리 장(Far-field)의 메인 빔 세기가 최대가 되는 최적 인가 위상 값을 찾아 저장하고 모든 채널에 저장된 위상 값을 인가해준다. 실시 예에 따른 각각의 단계는 위상변화량(

) 설정에 따라 동작시간 및 빔 정렬 상태의 질이 달라지며, 위상변화량(

) 설정 단계에서 N의 값에 따라 N × 채널수의 연산 횟수를 가진다.

도 6은 다른 실시 예에 따른 직렬구조의 빔 정렬 알고리즘의 예시 도이다.

도 6을 참조하면, 채널별 순차제어 알고리즘을 제1 내지 제N차로 직렬로 구성하여, 각각의 위상변화량을 다르게 설정하여 수행한다. 실시 예에서, 채널별 순차제어 기법을 적용한 광위상배열 라이다 빔 정렬 알고리즘을 직렬 형태의 구조로 적용하여 연속적으로 N번 누적하여 동작하는 것이다.

예를 들면, 2차 이상 알고리즘에서 채널별 위상변화량(

)을 설정하는 것은 1차 알고리즘에서 얻은 채널별 최적 인가 위상 값(

)을 기준으로 하여, 채널별 최적 인가 위상 값에 1차 위상변화량(

)을 빼준 값에서부터 1차 위상변화량(

)을 더해준 값까지 2차 위상변화량(

)씩 채널별로 제어하여 원거리 장(Far-field)의 메인 빔 세기가 최대가 되는 인가 위상 값을 찾을 수 있다.

여기서, 2차 위상변화량(

)은 1차 위상변화량(

)의 절반이며, 채널마다 1차 최적 인가 위상 값(

)에 1차 위상변화량(

)을 빼준 값에서 2차 위상변화량(

)씩 인가하며 1차 최적 인가 위상 값(

)에 1차 위상변화량(

)을 더해준 값까지 변화시킬 수 있다.

도 7 및 8은 초기 빔 정렬 상태와 Hill Climbing 기법, 실시 예에 따른 순차제어 빔 정렬 기법을 적용하여 원거리 장 패턴(Far-field pattern)을 비교한 예시도들이다.

도 7 및 8에 도시된 것처럼, 빔 정렬 알고리즘 적용 후 SWIR(Short Wave Infra-Red) 카메라로 관찰한 예시 도이고, 초기 빔 정렬 상태와 Hill Climbing 기법, 실시 예에 따른 채널별 순차제어기법을 적용하여 원거리 장 패턴(Far-field pattern)을 비교한 그래프이다. 도시된 것처럼, 초기 상태와 비교하여, 언덕 오름 알고리즘을 사용한 경우 및 실시 예에 따른 채널별 순차제어알고리즘을 사용한 경우에도 안테나의 빔을 정렬할 수 있음을 알 수 있다.

광위상배열 기반 LADAR는 광도파로 제작 상에서 발생하는 광 경로의 차, 유효굴절률 불균일 등으로 인해 채널 간 위상이 무작위로 형성된다. 그로 인해 원거리 장(Far-field)에서 하나의 점으로 모으기 위해서는 각 채널의 위상이 일정하게 유지되어야 한다. 기존의 언덕 오름 기반의 알고리즘은 각 채널의 위상을 동시에 제어하면서 정렬 값을 찾는다. 또한, 국부 최적(local-optimal)에 빠지는 것을 보완하기 위해 직렬 또는 병렬 형태로 알고리즘을 구성하게 되면서 수행시간이 길어지는 단점이 있다. 본 연구에서는 수행시간을 단축시키는 개선된 빔 정렬 알고리즘을 제안하고, 기존의 언덕 오름 기반의 알고리즘과 수행시간 및 빔 정렬 패턴을 비교하였다.

알고리즘 동작 및 성능평가를 위해서 SWIR(Short Wave Infra-Red) 카메라 기반의 실험 세트를 구성하였다. 알고리즘에 사용된 언어는 Python이며, 1550nm 파장의 Laser가 32채널 폴리머 위상변조기를 거치는 동안 각 채널의 위상을 제어하며 스크린에 조사되는 원거리 장 패턴을 관찰하였다. 기존의 언덕 오름 기반의 알고리즘 수행시간이 길어지는 원인은 채널별 발산하는 빔의 간섭을 고려하여 모든 채널의 위상을 동시에 제어하면서 연산 횟수가 증가한다. 연산 횟수를 줄이기 위해서는 각 채널마다 최소한이 위상제어가 필요하다.

각 채널마다 순차적으로 위상을

만큼씩 2π*(N-1)/N까지 변화시키며 원거리 장의 메인 빔 세기가 최대가 되는 위상 값을 찾아 채널별 인가 위상을 최적화 시켰다. 여기서 N은 위상의 2π주기를 N개로 나눠주는 것을 의미한다. 개선된 빔 정렬 알고리즘의 성능 평가를 위해 기존의 빔 정렬 알고리즘과 비교하였다. 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 초기위상에서 두 알고리즘 모두 고품질의 정렬된 빔 패턴을 얻을 수 있었다. 채널별 순차제어 빔 정렬 알고리즘의 경우

을 세밀하게 할수록 수행시간은 증가하나 좀 더 고품질의 빔 패턴을 얻을 수 있었다. 언덕오름 빔 정렬 알고리즘은 평균 2400초 및 1600회의 수행시간과 연산 횟수를 보였고, 채널별 순차제어 빔 정렬 알고리즘은 N의 값에 따라 N × 채널수의 연산 횟수를 가지며 수행시간은 약 연산 횟수 × 1.3초이다. 도 7에서는 N = 10 에 대한 개선된 알고리즘을 적용하였으며, 320회의 연산 횟수와 약 425초의 수행시간이 걸렸다. 기존의 알고리즘에 비해 연산 횟수를 줄임으로써 수행시간을 개선할 수 있으며 동일한 빔 정렬 상태를 얻을 수 있었다. 또한, 원거리 장 패턴에서 채널별 발산하는 빔은 독립적으로 영향을 줄 수 있음을 알 수 있다.

즉, 실시 예에 따른 채널별 순차제어알고리즘은 Hill Climbing, Gradient descent 기법의 경우 각 채널의 위상을 동시 제어하여 최적의 정렬 값을 찾으며, 국부 최적(local-optimal)에 빠지는 것을 보완하기 위해 직렬 또는 병렬의 형태로 알고리즘을 구성하면서 연산 횟수가 증가하게 되어 알고리즘 동작 시간이 길어지는 단점을 해결할 수 있다.

실시 예에 따른 광위상배열 라이다의 빔 정렬을 위해 채널별 순차제어 기법을 적용하여 알고리즘의 연산 횟수를 감소시켜 동작 시간을 개선할 수 있으며, 알고리즘의 복잡성이 낮아 가볍고 빠르며, 초다중 채널의 광위상배열 라이다에 적용할 시 유리한 면이 있다.

또한, 광위상배열 라이다의 빔 정렬 상태는 사용 환경 및 시간에 따라 미세한 변화가 발생할 가능성이 있기 때문에 동작 시간을 줄여, 실시간 또는 빠른 시간 내에 빔 정렬 상태를 보정하는 데 유리하다. 또한, 저 복잡성과 빠른 동작 시간으로 광위상배열 라이다의 초기 빔 정렬 및 보정에 유리하며 고품질의 빔 정렬 상태를 얻을 수 있는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

본 발명의 일 실시 예는 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비 분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비 분리형 매체를 모두 포함한다. 통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

1. 레이저 펄스가 통과하는 광도파로;
   상기 레이저 펄스를 M(M>1 인 자연수)개의 채널로 나누어주는 광분배기;
   각 채널을 통과하는 레이저 펄스의 위상을 조절하는 광위상변조기;
   상기 레이저 펄스를 방사시키는 광안테나; 및
   상기 광안테나로부터 대상체에 조사되어 반사된 광을 기초로 상기 레이저 펄스의 위상을 보상하고, 상기 보상된 위상에 상응하는 위상보상 제어신호를 상기 광위상변조기에 출력하는 프로세서를 포함하고,
   상기 프로세서는,
   상기 위상을 보상하기 위한 위상변화량 및 채널당 연산횟수를 설정하고, 상기 설정된 위상변화량 및 채널당 연산횟수를 기초로 각 채널의 보상 위상을 순차적으로 결정하고,
   상기 위상변화량은 2π/N(상기 N>1 인 자연수이고, 상기 채널당 연산횟수임)이고,
   상기 프로세서는,
   상기 각 채널마다 순차적으로 상기 2π/N만큼씩 2π*(N-1)/N까지 변화시키면서 원거리 장(Far-field)의 메인 빔의 세기가 최대가 되는 위상값을 상기 보상 위상으로 결정하는 것을 특징으로 하는 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 M개의 채널 각각에 대해 순차적으로 결정된 보상 위상의 집합에 따라 생성된 상기 위상보상 제어신호를 상기 광위상변조기에 출력하는 것을 특징으로 하는 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 M개의 채널에 대해 오름차순으로 또는 내림차순으로 상기 각각의 채널의 보상 위상을 결정하는 것을 특징으로 하는 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   상기 각 채널의 보상 위상을 순차적으로 결정하는 프로세스를 복수 회 수행하는 것을 특징으로 하는 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 프로세서는,
   제1 프로세스에 따라 결정된 보상 위상을 기준으로, 제2 프로세스의 위상변화량의 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템.
8. 광도파로를 통과한 레이저 펄스를 M(M>1 인 자연수)개의 채널로 나누어주는 단계;
   각 채널을 통과하는 레이저 펄스의 위상을 조절하는 단계;
   상기 레이저 펄스를 방사시키는 단계;
   대상체에 조사되어 반사된 광을 기초로 상기 레이저 펄스의 위상을 보상하는 단계;
   상기 보상된 위상에 상응하는 위상보상 제어신호를 출력하는 단계를 포함하고,
   상기 보상 단계는,
   상기 위상을 보상하기 위한 위상변화량 및 채널당 연산횟수를 설정하고, 상기 설정된 위상변화량 및 채널당 연산횟수를 기초로 각 채널의 보상 위상을 순차적으로 결정하고,
   상기 위상변화량은 2π/N(상기 N>1 인 자연수이고, 상기 채널당 연산횟수임)이고,
   상기 각 채널마다 순차적으로 상기 2π/N만큼씩 2π*(N-1)/N까지 변화시키면서 원거리 장(Far-field)의 메인 빔의 세기가 최대가 되는 위상값을 상기 보상 위상으로 결정하는 것을 특징으로 하는 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템의 제어 방법.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 M개의 채널 각각에 대해 순차적으로 결정된 보상 위상의 집합에 따라 생성된 상기 위상보상 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템의 제어 방법.
12. 제 8 항에 있어서,
    상기 M개의 채널에 대해 오름차순으로 또는 내림차순으로 상기 각각의 채널의 보상 위상을 결정하는 것을 특징으로 하는 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템의 제어 방법.
13. 제 8 항에 있어서,
    상기 각 채널의 보상 위상을 순차적으로 결정하는 프로세스를 복수 회 수행하는 것을 특징으로 하는 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템의 제어 방법.
14. 제 13 항에 있어서,
    제1 프로세스에 따라 결정된 보상 위상을 기준으로, 제2 프로세스의 위상변화량의 범위를 결정하는 것을 특징으로 하는 채널별 순차제어를 이용한 광위상배열 기반의 LADAR 시스템의 제어 방법.
15. 제 8 항, 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 제어 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 기록매체.
    
    
    

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