JPH024872B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH024872B2 JPH024872B2 JP58128519A JP12851983A JPH024872B2 JP H024872 B2 JPH024872 B2 JP H024872B2 JP 58128519 A JP58128519 A JP 58128519A JP 12851983 A JP12851983 A JP 12851983A JP H024872 B2 JPH024872 B2 JP H024872B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- synthetic aperture
- signal
- processing device
- aperture radar
- Prior art date
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- 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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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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- 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ΔRは ΔR＝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ΔRは ΔR＝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Δfdは Δfd＝１／TI (3) となる。この時観測可能な最小角度差（角度分解
能）Δθは Δθ＝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Δfdは Δfd＝１／TI (3) となる。この時観測可能な最小角度差（角度分解
能）Δθは Δθ＝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Δθ
は、 Δθ＝λ／2L (6) となる。
は、 Δθ＝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ΔRで、アジマス方向１４
に関しては第６式のΔθでそれぞれ区切ることに
より、大きさΔR、Δθ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ΔRで、アジマス方向１４
に関しては第６式のΔθでそれぞれ区切ることに
より、大きさΔR、Δθ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、従来のこの種レーダでは、合成開口
が開始される時に、フツトプリントの中心に相当
する画素部分と、フツトプリント周辺部に相当す
る画素部分では、合成開口区間がフツトプリント
のアジマス幅に相当する場合以外では、送信ビー
ムの電力密度が異なり、表示画像に輝度ムラを生
じるという欠点があつた。この発明はプリセツト
された実効アンテナ利得関数を用いて受信信号を
正規化して、この欠点を除供しようとするもの
で、以下図面について詳細に説明する。
が開始される時に、フツトプリントの中心に相当
する画素部分と、フツトプリント周辺部に相当す
る画素部分では、合成開口区間がフツトプリント
のアジマス幅に相当する場合以外では、送信ビー
ムの電力密度が異なり、表示画像に輝度ムラを生
じるという欠点があつた。この発明はプリセツト
された実効アンテナ利得関数を用いて受信信号を
正規化して、この欠点を除供しようとするもの
で、以下図面について詳細に説明する。
第３図はこの発明の実施例で、１８は乗算器、
１９はアンテナゲイン関数に対応した加重係数を
設定する加重係数設定器、２０はアツテネータ、
２１は制御器である。第３図においてアンテナ１
で受信された受信信号は、パルス圧縮処理装置及
びアジマス圧縮処理装置を経て、前記従来のもの
の説明で述べた原理により、高分解画素に分離さ
れる。アジマス圧縮処理は例えばFFTを用いて
行われるので、FFTの各チヤンネルの出力スペ
クトルパワーは特定の地点の画素信号に対応して
いる。一方アンテナボアサイト方向に対応する画
素は、アンテナ架台の角度検出器と航空機に搭載
されたナビゲーシヨンシステムからあらかじめ与
えられている。そこであるレンジゲート内の信号
に対してこのボアサイト方向に対応するアンテナ
ゲイン関数値を中心として、各画素方向に対応す
るゲイン関数値に反比例する係数を出力する加重
係数設定器１９の出力を制御器２１によつて制御
されたアツテネータ２０を通してレベル調整した
ものと、アジマス圧縮処理装置７の出力の積を乗
算器１８によつて得ることにより、各画素の送信
電力に対する正規化を行うことができる。この操
作により、フツトプリント内で同一ゲート内の画
素の輝度は均一化される。更にゲートを変換して
隣接レンジビンの信号を処理する時には、アツテ
ネータ２０の値を制御器２１により制御して減衰
量を変え、レンジ方向のゲイン変動に対応した正
規化を行う。このようにしてフツトプリント内全
域の画素の輝度を均一化することができる。
１９はアンテナゲイン関数に対応した加重係数を
設定する加重係数設定器、２０はアツテネータ、
２１は制御器である。第３図においてアンテナ１
で受信された受信信号は、パルス圧縮処理装置及
びアジマス圧縮処理装置を経て、前記従来のもの
の説明で述べた原理により、高分解画素に分離さ
れる。アジマス圧縮処理は例えばFFTを用いて
行われるので、FFTの各チヤンネルの出力スペ
クトルパワーは特定の地点の画素信号に対応して
いる。一方アンテナボアサイト方向に対応する画
素は、アンテナ架台の角度検出器と航空機に搭載
されたナビゲーシヨンシステムからあらかじめ与
えられている。そこであるレンジゲート内の信号
に対してこのボアサイト方向に対応するアンテナ
ゲイン関数値を中心として、各画素方向に対応す
るゲイン関数値に反比例する係数を出力する加重
係数設定器１９の出力を制御器２１によつて制御
されたアツテネータ２０を通してレベル調整した
ものと、アジマス圧縮処理装置７の出力の積を乗
算器１８によつて得ることにより、各画素の送信
電力に対する正規化を行うことができる。この操
作により、フツトプリント内で同一ゲート内の画
素の輝度は均一化される。更にゲートを変換して
隣接レンジビンの信号を処理する時には、アツテ
ネータ２０の値を制御器２１により制御して減衰
量を変え、レンジ方向のゲイン変動に対応した正
規化を行う。このようにしてフツトプリント内全
域の画素の輝度を均一化することができる。
なおこの発明の原理は、アジマス圧縮処理にマ
ツチドフイルタを用いる方法にも適用できるし、
パラレルに得られるFFT出力を、時系列でシリ
アルに再配列された信号にも容易に適用できる点
には注意を要する。以上述べたとおり、この発明
を合成開口レーダに適用すると画像輝度の均一化
をはかることができ、その画質改善効果は大き
い。更に合成開口レーダ以外のレーダで、フツト
プリント内部の情報を分離抽出するレーダの画質
改善効果も期待することができる。
ツチドフイルタを用いる方法にも適用できるし、
パラレルに得られるFFT出力を、時系列でシリ
アルに再配列された信号にも容易に適用できる点
には注意を要する。以上述べたとおり、この発明
を合成開口レーダに適用すると画像輝度の均一化
をはかることができ、その画質改善効果は大き
い。更に合成開口レーダ以外のレーダで、フツト
プリント内部の情報を分離抽出するレーダの画質
改善効果も期待することができる。
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図はこの発明の一実施例を示す図であ
る。 図中は、１はアンテナ、１８は乗算器、１９は
加重係数設定器、２０はアツテネータ、２１はゲ
イン関数制御器である。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図はこの発明の一実施例を示す図であ
る。 図中は、１はアンテナ、１８は乗算器、１９は
加重係数設定器、２０はアツテネータ、２１はゲ
イン関数制御器である。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
成することのできる合成開口レーダにおいて、ア
ンテナビーム内においてボアサイト点を１とし
て、ボアサイト点以外の各点に対応する合成画像
の各画素に対して、アンテナゲイン関数にしたが
つた加重係数設定器及びアツテネータと各画素に
対応する加重係数を乗算する乗算器を具備したこ
とを特徴とする合成開口レーダ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128519A JPS6020169A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 合成開口レ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128519A JPS6020169A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 合成開口レ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020169A JPS6020169A (ja) | 1985-02-01 |
| JPH024872B2 true JPH024872B2 (ja) | 1990-01-30 |
Family
ID=14986744
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58128519A Granted JPS6020169A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 合成開口レ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020169A (ja) |
-
1983
- 1983-07-14 JP JP58128519A patent/JPS6020169A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6020169A (ja) | 1985-02-01 |
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