The Analysis of Tracking Sensor Performance for Laser Guidance with Optical Filter Properties

본 논문에서는 획득하고자 하는 신호 대역 외의 잡음광을 차단하기 위해 적용하는 광학필터의 특성과 레이저 유도용 추적 센서 성능의 연관성을 분석하고, 광학필터의 적용이 레이저 유도용 추적 센서 설계에 미치는 영향성을 연구하였다. 광학필터의 투과 특성 측정을 통해 신호의 입사각이 증가하면 필터 밴드 특성이 변화하며, 특정 각도 이상부터 1064 nm 파장의 투과율이 낮아짐을 확인하였다. 광학필터의 낮은 투과율은 시스템 내부에서 다중 반사 신호를 증가시킴을 기하광학 분석 도구를 통해 계산하였다. 좁은 광학필터 대역폭을 추적 센서에 적용하는 경우, 외부 잡음 차단 효과가 높아지나 시야각이 좁아지며, 내부 다중 반사 신호의 증가가 추적 대상에 대한 추적 각도 정확도를 감소시킴을 추적 센서 전산모사 모델을 제작하여 확인하였다. 레이저 유도용 추적 센서를 구성하고 필터 대역 변화에 따른 추적 센서의 각도 출력 특성을 측정하였으며 해당 결과는 전산모사로 예측한 내용과 일치하였다. 결론적으로 광학필터를 레이저 추적 센서에 적용하는 경우 외부 잡음 차단 특성뿐만 아니라 탐지거리, 시야각, 각도 계산 성능을 종합적으로 고려해야 함을 제안하였다.