JPH0260149B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0260149B2 JPH0260149B2 JP58172217A JP17221783A JPH0260149B2 JP H0260149 B2 JPH0260149 B2 JP H0260149B2 JP 58172217 A JP58172217 A JP 58172217A JP 17221783 A JP17221783 A JP 17221783A JP H0260149 B2 JPH0260149 B2 JP H0260149B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sar
- quantization
- signal
- program
- pulse
- 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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Classifications
-
- 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
-
- 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
- G01S13/904—SAR modes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、合成開口レーダ装置に関する。
人工衛星や航空機等の飛翔体（プラツトフオー
ム）に搭載したサイドルツキングレーダから移動
プラツトフオームの側方の地上に電波を発射し、
移動しながらこの反射波を受信して合成すること
により、比較的小さい開口のアンテナで実効的に
大開口のアンテナを合成することが出来る合成開
口レーダ（以下、SARという）はよく知られて
いる。
ム）に搭載したサイドルツキングレーダから移動
プラツトフオームの側方の地上に電波を発射し、
移動しながらこの反射波を受信して合成すること
により、比較的小さい開口のアンテナで実効的に
大開口のアンテナを合成することが出来る合成開
口レーダ（以下、SARという）はよく知られて
いる。
第１図は移動プラツトフオームに搭載したサイ
ドルツキングレーダによりSARを実現する動作
の原理を示す動作斜視図である。所望の目的によ
り予め設定される特定の航路、または軌道Ｌを速
度Ｖで移動する人工衛星、航空機等の移動プラツ
トフオームは、地上からｈの高度にあるＡ点で、
搭載する小開口のサイドルツキングレーダアンテ
ナから一定時間間隔で送信パルスを放射する。こ
の送信パルスはビーム幅βの広がりで進行方向Ｌ
と直角方向に放射され、地上の面積BCDEからの
反射波となつてサイドルツキングレーダで受信さ
れる。
ドルツキングレーダによりSARを実現する動作
の原理を示す動作斜視図である。所望の目的によ
り予め設定される特定の航路、または軌道Ｌを速
度Ｖで移動する人工衛星、航空機等の移動プラツ
トフオームは、地上からｈの高度にあるＡ点で、
搭載する小開口のサイドルツキングレーダアンテ
ナから一定時間間隔で送信パルスを放射する。こ
の送信パルスはビーム幅βの広がりで進行方向Ｌ
と直角方向に放射され、地上の面積BCDEからの
反射波となつてサイドルツキングレーダで受信さ
れる。
この反射波は、移動プラツトフオームが速度Ｖ
で移動している間次々に入力され、地上を距離
BCの幅で進行方向Ｌと平行な線ｌ，l′間を観測
しながら各時点での受信信号として振幅情報と位
相情報が記録される。たとえば、移動のプラツト
フオームから方向角φ、距離Ｒにある点目標Ｐ
は、移動プラツトフオームの進行線Ｌ上の点Ｇで
送信パルスの照射を受け終る。
で移動している間次々に入力され、地上を距離
BCの幅で進行方向Ｌと平行な線ｌ，l′間を観測
しながら各時点での受信信号として振幅情報と位
相情報が記録される。たとえば、移動のプラツト
フオームから方向角φ、距離Ｒにある点目標Ｐ
は、移動プラツトフオームの進行線Ｌ上の点Ｇで
送信パルスの照射を受け終る。
点目標Ｐからの反射波は送信パルスを放射して
いる間受信され、その受信信号は距離情報ととも
に絶えず変化する相対速度に対応する位相情報を
含み、この受信信号を処理することによつてこれ
ら点目標の集合を画像情報として出力するもので
ある。送信パルスは通常距離分解能を向上させる
為にRF電波を一定の変化率で周波数変調するリ
ニアFMパルスを利用している。このリニアFM
は距離分解能の向上の為にSARで一般的に利用
されているパルス圧縮技術の一部であり、このパ
ルス圧縮技術は、送信パルスのピーク値出力を増
大する代りに、パルス幅を長くしてこれにリニア
FMを加えて占有帯域幅を広くし、短いパルスと
等価な分解能を得るもので、画像処理のレンジ圧
縮においては周波数対遅延時間特性が逆な分散型
遅延線を介して信号が一点に集められ尖鋭なパル
スとして出力する。
いる間受信され、その受信信号は距離情報ととも
に絶えず変化する相対速度に対応する位相情報を
含み、この受信信号を処理することによつてこれ
ら点目標の集合を画像情報として出力するもので
ある。送信パルスは通常距離分解能を向上させる
為にRF電波を一定の変化率で周波数変調するリ
ニアFMパルスを利用している。このリニアFM
は距離分解能の向上の為にSARで一般的に利用
されているパルス圧縮技術の一部であり、このパ
ルス圧縮技術は、送信パルスのピーク値出力を増
大する代りに、パルス幅を長くしてこれにリニア
FMを加えて占有帯域幅を広くし、短いパルスと
等価な分解能を得るもので、画像処理のレンジ圧
縮においては周波数対遅延時間特性が逆な分散型
遅延線を介して信号が一点に集められ尖鋭なパル
スとして出力する。
移動プラツトフオームは速度Ｖで予め設定され
た進行線Ｌを移動しながら、次々に相対方位が変
化する情報をサイドルツキングレーダにより取得
するが、このときサイドルツキングレーダは進行
方向のある位置で送信パルスを放射し目標からの
反射波を受信する。一定時間後、次の位置でまた
パルスを送信し、このようにして次々に各位置で
取得した距離、相対速度すなわち方位情報を含む
受信信号を、位相情報に含まれる位相量の変化に
対応させて合成することにより、長い開口径を有
するアンテナを用いた場合と実効的に同じ効果が
得られるSARとしての機能を持たせることが出
来る。
た進行線Ｌを移動しながら、次々に相対方位が変
化する情報をサイドルツキングレーダにより取得
するが、このときサイドルツキングレーダは進行
方向のある位置で送信パルスを放射し目標からの
反射波を受信する。一定時間後、次の位置でまた
パルスを送信し、このようにして次々に各位置で
取得した距離、相対速度すなわち方位情報を含む
受信信号を、位相情報に含まれる位相量の変化に
対応させて合成することにより、長い開口径を有
するアンテナを用いた場合と実効的に同じ効果が
得られるSARとしての機能を持たせることが出
来る。
SARの場合、飛翔体の進行方向（方位方向）
の分解能、すなわち、方位分解能δaは、アンテ
ナ方位方向寸法をDaとすると、次式で示される。
の分解能、すなわち、方位分解能δaは、アンテ
ナ方位方向寸法をDaとすると、次式で示される。
δa＝Da／２
また、飛翔体の進行方向と垂直の方向（距離方
向）の分解能、すなわち、距離分解能δrは、レー
ダ信号の帯域幅をΔ、入射角をφとすると、次
式で示される。
向）の分解能、すなわち、距離分解能δrは、レー
ダ信号の帯域幅をΔ、入射角をφとすると、次
式で示される。
δr＝ｃ／２・１／Δ・cosecφ
ここで、ｃは光速である。
従来、SARの受信機出力のアナログ信号をデ
イジタル化する際の量子化に関しては、特定の量
子化ビツト数での量子化が考えられてきた。しか
し、SARを人工衛星に搭載した場合、１つの地
上受信局から人工衛星が見える時間（その地上受
信局でSAR信号を受信することができる時間）
が限られるため、地上受信局の裏側で収集した
SARデータなどは、一担、人工衛星内のデータ
記録再生系に畜え、人工衛星が地上受信局を見通
せる位置に来た時、データ記録再生系からデータ
を送り出す操作が必要である。しかしながら、あ
る周波数帯域内のSAR信号を大きな量子化ビツ
ト数で量子化するとデータ量が増大し、一般に人
工衛星に搭載可能な記憶容量の小さなデータ記録
再生系では、小さな映像対象面に関する情報しか
記録できない。また、データ量を小さくするため
に小さな量子化ビツト数で量子化すると量子化誤
差が増大し、画質の劣化が生じる欠点があり、デ
ータ量と画質の間のこのような相反する問題点を
解決するための制御機能を持つた装置はなかつ
た。
イジタル化する際の量子化に関しては、特定の量
子化ビツト数での量子化が考えられてきた。しか
し、SARを人工衛星に搭載した場合、１つの地
上受信局から人工衛星が見える時間（その地上受
信局でSAR信号を受信することができる時間）
が限られるため、地上受信局の裏側で収集した
SARデータなどは、一担、人工衛星内のデータ
記録再生系に畜え、人工衛星が地上受信局を見通
せる位置に来た時、データ記録再生系からデータ
を送り出す操作が必要である。しかしながら、あ
る周波数帯域内のSAR信号を大きな量子化ビツ
ト数で量子化するとデータ量が増大し、一般に人
工衛星に搭載可能な記憶容量の小さなデータ記録
再生系では、小さな映像対象面に関する情報しか
記録できない。また、データ量を小さくするため
に小さな量子化ビツト数で量子化すると量子化誤
差が増大し、画質の劣化が生じる欠点があり、デ
ータ量と画質の間のこのような相反する問題点を
解決するための制御機能を持つた装置はなかつ
た。
本発明は、画像情報範囲及びその受信アナログ
信号をデイジタル化する際の量子化階段数を搭載
コンピユータで制御し、かつ汎用性を高めるため
内蔵プログラムの一部を変えることにより前述の
データ量と画質との間の相反する問題に対して合
理的な制御を行なうことができる装置を提供する
ものである。
信号をデイジタル化する際の量子化階段数を搭載
コンピユータで制御し、かつ汎用性を高めるため
内蔵プログラムの一部を変えることにより前述の
データ量と画質との間の相反する問題に対して合
理的な制御を行なうことができる装置を提供する
ものである。
本発明は、衛星搭載のため限られたデータ記録
容量に有効に使用するためSARの画質とデータ
量に関し、極めて柔軟性の高いSARシステムを
構成することを目的とする。
容量に有効に使用するためSARの画質とデータ
量に関し、極めて柔軟性の高いSARシステムを
構成することを目的とする。
本発明による装置の主要部は、デイジタル化装
置（前置増幅部、標本化部、量子化部）、制御装
置（搭載コンピユータを含む）、データ記録再生
装置より構成される。量子化部の量子化ビツト数
はあらかじめ搭載コンピユータに内蔵されたプロ
グラムにより適切に制御できる。データ記録再生
装置は、制御装置からの制御信号により、量子化
されたSARデイジタル信号を自動的に記録再生
する。また、搭載コンピユータの内蔵プログラム
の一部を地上局からのコマンドにより変えること
が可能であり、これにより、汎用性が高まり、需
要に応じたデータ量と画質間の合理的な制御が可
能である。
置（前置増幅部、標本化部、量子化部）、制御装
置（搭載コンピユータを含む）、データ記録再生
装置より構成される。量子化部の量子化ビツト数
はあらかじめ搭載コンピユータに内蔵されたプロ
グラムにより適切に制御できる。データ記録再生
装置は、制御装置からの制御信号により、量子化
されたSARデイジタル信号を自動的に記録再生
する。また、搭載コンピユータの内蔵プログラム
の一部を地上局からのコマンドにより変えること
が可能であり、これにより、汎用性が高まり、需
要に応じたデータ量と画質間の合理的な制御が可
能である。
次に本発明の実施例について第２図を参照して
説明する。制御装置内の搭載コンピユータは複数
のプログラムを内蔵しており、画像情報範囲と画
質の要求に応じて、内蔵プログラムを選択可能で
ある。たとえば、地上局の裏側で画像情報が必要
な場合、第３図のように地球を周回する毎に画像
情報範囲を自動的に変え、ｎ周することにより画
質がよく広範囲な情報を得るためのプログラムや
周回毎に同じ画像情報範囲を撮り続けるプログラ
ムなど、需要に応じて内蔵することが可能であ
る。送信タイミング及び送信期間を内蔵プログラ
ムにより制御された受信アナログ信号１は、デイ
ジタル化装置に入力され、制御装置からの制御信
号３によりそのスケーリングが指定される前置増
幅部２で信号レベルのスケーリングを行ない最も
効率的に量子化を行なうための準備を行なう。次
に制御装置からの制御信号６を受けた標本化部５
にて前置増幅部２の出力を標本化した後、量子化
部７において制御装置からの制御信号８により量
子化が行われる。その際、量子化段階数は内蔵プ
ログラムにより任意の値に設定可能である。量子
化されたSARデイジタル信号９は、データ記録
再生装置１０に入力され、データの記録と再生が
搭載コンピユータからのデータ記録再生装置制御
信号１１の制御により自動的に行なわれる。ここ
で４，１２および１５はモニタ信号であり、１３
はSAR送受信機系の送受信を制御する送受信制
御信号である。このように内蔵プログラムにより
制御することによつてデータ量と画質間の合理的
で柔軟性に富んだ制御を行なう。
説明する。制御装置内の搭載コンピユータは複数
のプログラムを内蔵しており、画像情報範囲と画
質の要求に応じて、内蔵プログラムを選択可能で
ある。たとえば、地上局の裏側で画像情報が必要
な場合、第３図のように地球を周回する毎に画像
情報範囲を自動的に変え、ｎ周することにより画
質がよく広範囲な情報を得るためのプログラムや
周回毎に同じ画像情報範囲を撮り続けるプログラ
ムなど、需要に応じて内蔵することが可能であ
る。送信タイミング及び送信期間を内蔵プログラ
ムにより制御された受信アナログ信号１は、デイ
ジタル化装置に入力され、制御装置からの制御信
号３によりそのスケーリングが指定される前置増
幅部２で信号レベルのスケーリングを行ない最も
効率的に量子化を行なうための準備を行なう。次
に制御装置からの制御信号６を受けた標本化部５
にて前置増幅部２の出力を標本化した後、量子化
部７において制御装置からの制御信号８により量
子化が行われる。その際、量子化段階数は内蔵プ
ログラムにより任意の値に設定可能である。量子
化されたSARデイジタル信号９は、データ記録
再生装置１０に入力され、データの記録と再生が
搭載コンピユータからのデータ記録再生装置制御
信号１１の制御により自動的に行なわれる。ここ
で４，１２および１５はモニタ信号であり、１３
はSAR送受信機系の送受信を制御する送受信制
御信号である。このように内蔵プログラムにより
制御することによつてデータ量と画質間の合理的
で柔軟性に富んだ制御を行なう。
また、搭載コンピユータに内蔵されているプロ
グラムは、衛星が地上局から見える範囲内で、コ
マンドによる外部制御信号１４により変えること
が可能である。これにより多くの需要に対応する
ことが可能になり汎用性を高めることができる。
グラムは、衛星が地上局から見える範囲内で、コ
マンドによる外部制御信号１４により変えること
が可能である。これにより多くの需要に対応する
ことが可能になり汎用性を高めることができる。
本発明による装置は、以上説明したように搭載
コンピユータの内蔵プログラムにより画像情報範
囲と量子化段階数を自動的に制御し、さらに需要
に応じて、この内蔵プログラムを変えることがで
き、SARのデータ量と画質の間の合理的な制御
が可能であり、極めて柔軟性に富んだSARシス
テムの構成を可能にしたものである。
コンピユータの内蔵プログラムにより画像情報範
囲と量子化段階数を自動的に制御し、さらに需要
に応じて、この内蔵プログラムを変えることがで
き、SARのデータ量と画質の間の合理的な制御
が可能であり、極めて柔軟性に富んだSARシス
テムの構成を可能にしたものである。
第１図は合成開口レーダ（SAR）の原理を説
明するための図、第２図と第３図は本発明の一実
施例を示すブロツク図と説明図である。 １……SARアナログ信号、２……前置増幅部、
３……前置増幅部制御信号、４……モニタ信号、
５……標本化部、６……標本化部制御信号、７…
…量子化部、８……量子化部制御信号、９……
SARデイジタル信号、１０……データ記録再生
装置、１１……データ記録再生装置制御信号、１
２……モニタ信号、１３……送受信制御信号、１
４……外部制御信号、１５……モニタ信号。
明するための図、第２図と第３図は本発明の一実
施例を示すブロツク図と説明図である。 １……SARアナログ信号、２……前置増幅部、
３……前置増幅部制御信号、４……モニタ信号、
５……標本化部、６……標本化部制御信号、７…
…量子化部、８……量子化部制御信号、９……
SARデイジタル信号、１０……データ記録再生
装置、１１……データ記録再生装置制御信号、１
２……モニタ信号、１３……送受信制御信号、１
４……外部制御信号、１５……モニタ信号。
Claims (1)
- １ 人工衛星などの飛翔体に搭載された合成開口
レーダにおいて、画像情報範囲及びその受信アナ
ログ信号の量子化段階数が、飛翔体に搭載された
コンピユータに内蔵され、その内容が地上からの
コマンドにより変えられるプログラムに従つて自
動的に制御され、得られたデータが自動的に記録
再生されることを特徴とする合成開口レーダ装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58172217A JPS6064281A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 合成開口レ−ダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58172217A JPS6064281A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 合成開口レ−ダ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6064281A JPS6064281A (ja) | 1985-04-12 |
| JPH0260149B2 true JPH0260149B2 (ja) | 1990-12-14 |
Family
ID=15937761
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58172217A Granted JPS6064281A (ja) | 1983-09-20 | 1983-09-20 | 合成開口レ−ダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6064281A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5727429B2 (ja) * | 1973-11-20 | 1982-06-10 | ||
| JPS57125868A (en) * | 1981-01-30 | 1982-08-05 | Toshiba Corp | Side looking aperture radar |
-
1983
- 1983-09-20 JP JP58172217A patent/JPS6064281A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6064281A (ja) | 1985-04-12 |
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