JPH0225471B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0225471B2 JPH0225471B2 JP58128520A JP12852083A JPH0225471B2 JP H0225471 B2 JPH0225471 B2 JP H0225471B2 JP 58128520 A JP58128520 A JP 58128520A JP 12852083 A JP12852083 A JP 12852083A JP H0225471 B2 JPH0225471 B2 JP H0225471B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adder
- video signal
- frame
- radar
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
- G01S13/9021—SAR image post-processing techniques
- G01S13/9027—Pattern recognition for feature extraction
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、航空機等の飛しよう体に搭載さ
れ、地表あるいは海面の映像を得る合成開口レー
ダに関するものである。
れ、地表あるいは海面の映像を得る合成開口レー
ダに関するものである。
まず、従来のこの種の合成開口レーダの構成と
原理について説明する。第１図は従来の合成開口
レーダの構成を示すブロツク図であり、第２図
は、原理を示す図である。図中、１はアンテナ、
２はサーキユレータ、３は送信機、４は受信機、
５はパルス圧縮処理装置、６はレンジ・ゲート装
置、７はアジマス圧縮処理装置、８は表示装置、
９は信号処理装置、１０は飛しよう体の進行方
向、１１はアンテナ・フツトプリント、１２は観
測セル、１３はレンジ方向、１４はアジマス方
向、１５は飛しよう体、イは送信信号、ロは受信
信号を表す。
原理について説明する。第１図は従来の合成開口
レーダの構成を示すブロツク図であり、第２図
は、原理を示す図である。図中、１はアンテナ、
２はサーキユレータ、３は送信機、４は受信機、
５はパルス圧縮処理装置、６はレンジ・ゲート装
置、７はアジマス圧縮処理装置、８は表示装置、
９は信号処理装置、１０は飛しよう体の進行方
向、１１はアンテナ・フツトプリント、１２は観
測セル、１３はレンジ方向、１４はアジマス方
向、１５は飛しよう体、イは送信信号、ロは受信
信号を表す。
送信機３で発生した送信パルス信号はサーキユ
レータ２及びアンテナ１を介して、送信信号イと
して地上あるいは海面に向けて放射される。放射
された送信信号イは、地上あるいは海面上の目標
により反射され、受信信号ロとして再びアンテナ
１によつて受信される。受信信号ロはサーキユレ
ータ２を介して受信機４へ入力される。受信機４
は、高周波の受信信号を増幅及び検波し、ベー
ス・バンドのビデオ信号に変換する。
レータ２及びアンテナ１を介して、送信信号イと
して地上あるいは海面に向けて放射される。放射
された送信信号イは、地上あるいは海面上の目標
により反射され、受信信号ロとして再びアンテナ
１によつて受信される。受信信号ロはサーキユレ
ータ２を介して受信機４へ入力される。受信機４
は、高周波の受信信号を増幅及び検波し、ベー
ス・バンドのビデオ信号に変換する。
このビデオ信号は、距離分解能を高めるためパ
ルス圧縮処理装置５に入力され、パルス圧縮が行
われる。パルス圧縮されたビデオ信号は、レン
ジ・ゲート装置６に入力され、レンジ・ビン毎に
区切られる。このとき、分解可能な最小距離差△
Ｒは、 △Ｒ＝Cτ／２ (1) （Ｃ；光速、τ；パルス圧縮後のパルス幅）で示
される。
ルス圧縮処理装置５に入力され、パルス圧縮が行
われる。パルス圧縮されたビデオ信号は、レン
ジ・ゲート装置６に入力され、レンジ・ビン毎に
区切られる。このとき、分解可能な最小距離差△
Ｒは、 △Ｒ＝Cτ／２ (1) （Ｃ；光速、τ；パルス圧縮後のパルス幅）で示
される。
次に、レンジ・ゲート装置の出力ビデオ信号
は、アジマス方向１４の角度分解能を高めるため
アジマス圧縮処理装置７によりアジマス圧縮が行
われる。アジマス圧縮は、合成開口レーダを搭載
した飛しよう体１５の移動によつて生じるドツプ
ラー効果を利用して行われる。今、スクイント角
θ0にある目標からのドツプラー周波数Fdは、 Fd＝2V／λcosθ0 (2) （Ｖ；飛しよう体の飛行速度、λ；送信波長）で
表される。このとき、合成開口時間をTIとして、
測定可能な最小ドツプラー周波数差△Fdは △Fd＝１／TI (3) となる。この時、観測可能な最小角度差（角度分
解能）△θは △θ＝λ／（2Vsinθ0TI） (4) となる。
は、アジマス方向１４の角度分解能を高めるため
アジマス圧縮処理装置７によりアジマス圧縮が行
われる。アジマス圧縮は、合成開口レーダを搭載
した飛しよう体１５の移動によつて生じるドツプ
ラー効果を利用して行われる。今、スクイント角
θ0にある目標からのドツプラー周波数Fdは、 Fd＝2V／λcosθ0 (2) （Ｖ；飛しよう体の飛行速度、λ；送信波長）で
表される。このとき、合成開口時間をTIとして、
測定可能な最小ドツプラー周波数差△Fdは △Fd＝１／TI (3) となる。この時、観測可能な最小角度差（角度分
解能）△θは △θ＝λ／（2Vsinθ0TI） (4) となる。
第４式において有効合成開口長Ｌが
Ｌ＝VTIsinθ0 (5)
で表現できることを考慮すれば、角度分解能△θ
は △θ＝λ／2L (6) となる。
は △θ＝λ／2L (6) となる。
パルス圧縮処理装置５、レンジ・ゲート装置６
及びアジマス圧縮処理装置７の３つの装置をまと
めたものを合成開口レーダの信号処理装置９と呼
び、３つの処理によつてアンテナ・フツトプリン
ト１１内の地表あるいは海面上をレンジ方向１３
に関しては、第１式の△Ｒで、アジマス方向１４
に関しては第６式の△θでそれぞれ区切ることに
より、大きさ△Ｒ，△θの観測セル１２を構成す
る。ビデオ信号は、アンテナ・フツトプリント内
の各観測セル成分に分解され、各成分の信号強度
が２次元平面に配列され、表示装置８上にレーダ
映像として表示される。
及びアジマス圧縮処理装置７の３つの装置をまと
めたものを合成開口レーダの信号処理装置９と呼
び、３つの処理によつてアンテナ・フツトプリン
ト１１内の地表あるいは海面上をレンジ方向１３
に関しては、第１式の△Ｒで、アジマス方向１４
に関しては第６式の△θでそれぞれ区切ることに
より、大きさ△Ｒ，△θの観測セル１２を構成す
る。ビデオ信号は、アンテナ・フツトプリント内
の各観測セル成分に分解され、各成分の信号強度
が２次元平面に配列され、表示装置８上にレーダ
映像として表示される。
ところで、レーダの受信信号は、各観測セル１
２中の多数の散乱点からの反射信号の合成である
が、これらがそれぞれ特定の位相関係を持つので
レーダ映像にスペツクル雑音と呼ばれる濃淡のち
らつきを生じる。この現象の軽減には独立したデ
ータを用い独立に処理されたレーダ映像を複数個
合わせるマルチルツク処理を行う。従来の合成開
口レーダでは、マルチルツクのための独立したデ
ータを得るために、第３図に示すように、異なる
観測方向から同一地点を複数回観測する必要があ
つた。例えば、第３図において、飛しよう体がＡ
に位置するときに観測を行い、さらにＢの位置に
移動してからもう一度同一地点を観測する必要が
あつた。第３図中、１６，１７は、異なる方向か
らのアンテナ・フツトプリントを表す。
２中の多数の散乱点からの反射信号の合成である
が、これらがそれぞれ特定の位相関係を持つので
レーダ映像にスペツクル雑音と呼ばれる濃淡のち
らつきを生じる。この現象の軽減には独立したデ
ータを用い独立に処理されたレーダ映像を複数個
合わせるマルチルツク処理を行う。従来の合成開
口レーダでは、マルチルツクのための独立したデ
ータを得るために、第３図に示すように、異なる
観測方向から同一地点を複数回観測する必要があ
つた。例えば、第３図において、飛しよう体がＡ
に位置するときに観測を行い、さらにＢの位置に
移動してからもう一度同一地点を観測する必要が
あつた。第３図中、１６，１７は、異なる方向か
らのアンテナ・フツトプリントを表す。
このため、合成開口時間TIを一定として、Ｍ
回のマルチルツク処理を行うと、１ルツク当りの
合成開口時間がTI／Ｍとなるため、アジマス方
向の角度分解能は１／Ｍに低下する。
回のマルチルツク処理を行うと、１ルツク当りの
合成開口時間がTI／Ｍとなるため、アジマス方
向の角度分解能は１／Ｍに低下する。
以上述べたように、従来の合成開口レーダで
は、アジマス方向の角度分解能をスペツクル雑音
の低減とは相補的関係があり、良好な信号対雑音
比の画像を得ようとすると、角度分解能が低下
し、角度分解能を高めると信号対雑音比が低下す
るという欠点があつた。
は、アジマス方向の角度分解能をスペツクル雑音
の低減とは相補的関係があり、良好な信号対雑音
比の画像を得ようとすると、角度分解能が低下
し、角度分解能を高めると信号対雑音比が低下す
るという欠点があつた。
この発明は、連続するフレーム間で重複する画
像部分をインコヒーレント加算することにより、
前記従来のものの欠点を除去しようとするもの
で、以下図面によつて詳細に説明する。第４図は
この発明の一実施例で、１８は隣接するフレーム
の信号を画素毎に加算する加算器、１９はプラツ
トホームの移動に応動してフレームの視野をシフ
トするシフタ、２０はシフトしたフレームの表示
視野を設定する表示領域設定器、２１は制御器で
ある。アンテナ１で受信された信号はパルス圧
縮、レンジゲート及びアジマス圧縮の各処理が完
了した後加算器１８に入力される。加算器１８は
隣接フレームの各対応画素の信号を加算するよう
に、制御器２１によつて制御されている。第１の
フレームの信号は、０加算（換言すればそのまゝ
の信号）されて表示装置８で表示されると共にシ
フタ１９へ送られる。シフタ１９ではアンテナ角
度情報、プラツトホーム位置・速度情報とをもと
に制御器２１で設定したシフト量に応じて第１の
フレーム信号の表示座標をシフトする。このシフ
ト量は例えば、第２のフレーム情報と第１のフレ
ーム情報の重複する部分が、ちようど重なりあう
ようなものに設定する。このような状態で第１の
フレームと第２のフレームを加算器１８で加算す
る。加算された信号は表示装置８及びシフタに送
られる。シフタに送られた信号は、第３のフレー
ム情報と重複する部分が重なりあうようにシフト
する。シフトされた情報は第３のフレーム情報と
加算されて前記過程を繰返す。このようにして第
ｎフレームまでの情報を加算しつゞけた時の表示
画像は第５図に示す通りとなる。第５図はこの発
明の実施例を用いた場合の撮像例を示す図で、実
際に表示されている画像は、表示装置８（２重枠
で示してある）の中の太線で囲つた扇形部分であ
る。第１のフレーム情報は第５図の最下端の扇形
部分であり殆ど表示画面からはずれ、わずかにＡ
部分に残つている。第２、第３…となるに従つて
表示画面に残る部分が増加し第８フレームは完全
に表示されている。太枠線からはずれた部分は表
示領域設定器２０によつて０信号となつており実
際には表示されない。このように表示された画像
は、Ａ部は第１〜第８フレームのインコヒーレン
ト加算がなされ、Ｂ部は第２〜第８、Ｃ部は第３
〜第８と順次加算回数が減り、Ｈ部は第８フレー
ムのみで表示されている。このようにＡ部からＨ
部に至る各部分で段階的なマルチルツクが施さ
れ、しかも各部分の合成開口長はそのまゝ維持さ
れている。以上により、この発明によれば前記従
来のものの欠点が除去されるばかりでなく、近距
離点の画質ほど良好な画質となり、観察者にとつ
て遠距離点で発見した要注意目標を近距離点で精
密に観察するという自然な勧察過程を形成しやす
くなる。なおこの発明の副次効果として表示領域
設定器２０の設定値を制御器２１によつて変更す
ることにより、表示装置８に含まれる画素情報を
全部表示することができ、事実上視野を拡大する
こともできる。
像部分をインコヒーレント加算することにより、
前記従来のものの欠点を除去しようとするもの
で、以下図面によつて詳細に説明する。第４図は
この発明の一実施例で、１８は隣接するフレーム
の信号を画素毎に加算する加算器、１９はプラツ
トホームの移動に応動してフレームの視野をシフ
トするシフタ、２０はシフトしたフレームの表示
視野を設定する表示領域設定器、２１は制御器で
ある。アンテナ１で受信された信号はパルス圧
縮、レンジゲート及びアジマス圧縮の各処理が完
了した後加算器１８に入力される。加算器１８は
隣接フレームの各対応画素の信号を加算するよう
に、制御器２１によつて制御されている。第１の
フレームの信号は、０加算（換言すればそのまゝ
の信号）されて表示装置８で表示されると共にシ
フタ１９へ送られる。シフタ１９ではアンテナ角
度情報、プラツトホーム位置・速度情報とをもと
に制御器２１で設定したシフト量に応じて第１の
フレーム信号の表示座標をシフトする。このシフ
ト量は例えば、第２のフレーム情報と第１のフレ
ーム情報の重複する部分が、ちようど重なりあう
ようなものに設定する。このような状態で第１の
フレームと第２のフレームを加算器１８で加算す
る。加算された信号は表示装置８及びシフタに送
られる。シフタに送られた信号は、第３のフレー
ム情報と重複する部分が重なりあうようにシフト
する。シフトされた情報は第３のフレーム情報と
加算されて前記過程を繰返す。このようにして第
ｎフレームまでの情報を加算しつゞけた時の表示
画像は第５図に示す通りとなる。第５図はこの発
明の実施例を用いた場合の撮像例を示す図で、実
際に表示されている画像は、表示装置８（２重枠
で示してある）の中の太線で囲つた扇形部分であ
る。第１のフレーム情報は第５図の最下端の扇形
部分であり殆ど表示画面からはずれ、わずかにＡ
部分に残つている。第２、第３…となるに従つて
表示画面に残る部分が増加し第８フレームは完全
に表示されている。太枠線からはずれた部分は表
示領域設定器２０によつて０信号となつており実
際には表示されない。このように表示された画像
は、Ａ部は第１〜第８フレームのインコヒーレン
ト加算がなされ、Ｂ部は第２〜第８、Ｃ部は第３
〜第８と順次加算回数が減り、Ｈ部は第８フレー
ムのみで表示されている。このようにＡ部からＨ
部に至る各部分で段階的なマルチルツクが施さ
れ、しかも各部分の合成開口長はそのまゝ維持さ
れている。以上により、この発明によれば前記従
来のものの欠点が除去されるばかりでなく、近距
離点の画質ほど良好な画質となり、観察者にとつ
て遠距離点で発見した要注意目標を近距離点で精
密に観察するという自然な勧察過程を形成しやす
くなる。なおこの発明の副次効果として表示領域
設定器２０の設定値を制御器２１によつて変更す
ることにより、表示装置８に含まれる画素情報を
全部表示することができ、事実上視野を拡大する
こともできる。
第１図は従来の合成開口レーダの構成を示すブ
ロツク図、第２図は合成開口レーダの原理を示す
図、第３図は、従来のマルチルツクの原理を示す
図、第４図はこの発明の一実施例を示す図、第５
図はこの発明の実施例の機能を説明するための図
である。図中１はアンテナ、８は表示装置、１８
は加算器、１９はシフタ、２０は表示領域設定
器、２１は制御器である。なお図中同一あるいは
相当部分には同一符号を付して示してある。
ロツク図、第２図は合成開口レーダの原理を示す
図、第３図は、従来のマルチルツクの原理を示す
図、第４図はこの発明の一実施例を示す図、第５
図はこの発明の実施例の機能を説明するための図
である。図中１はアンテナ、８は表示装置、１８
は加算器、１９はシフタ、２０は表示領域設定
器、２１は制御器である。なお図中同一あるいは
相当部分には同一符号を付して示してある。
Claims (1)
- １ 移動プラツトホームの移動方向の正面または
背面以外の任意の所望方向で、アンテナ開口を合
成することにより、レーダ映像を得る合成開口レ
ーダにおいて、受信機からのビデオ信号をパルス
圧縮、レンジゲート及びアジマス圧縮処理するこ
とにより得られた連続するフレームの映像信号を
プラツトホームの移動の影響を補正した後フレー
ムの毎に加算する加算器と、この加算器より出力
される映像信号の表示位置をプラツトホームの移
動に応じてシフトし補正するシフタと、このシフ
トされた信号の視野を再設定するとともにこの再
設定された映像信号を上記加算器に出力する表示
領域設定器と、前記これらの装置を制御する制御
器と、上記加算器から出力される映像信号を適時
表示する表示装置とを具備し、シフトされたフレ
ームと後続のフレームの信号が平均化されて表示
装置に入力されることを特徴とする合成開口レー
ダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128520A JPS6020170A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 合成開口レ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128520A JPS6020170A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 合成開口レ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020170A JPS6020170A (ja) | 1985-02-01 |
| JPH0225471B2 true JPH0225471B2 (ja) | 1990-06-04 |
Family
ID=14986770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58128520A Granted JPS6020170A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 合成開口レ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020170A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6349411A (ja) * | 1986-08-19 | 1988-03-02 | Japan Steel Works Ltd:The | 真空プレス成形機 |
| JP5247155B2 (ja) * | 2008-01-07 | 2013-07-24 | 三菱電機株式会社 | レーダ装置 |
-
1983
- 1983-07-14 JP JP58128520A patent/JPS6020170A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6020170A (ja) | 1985-02-01 |
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