JPH09127234A - レーダ信号処理装置 - Google Patents

レーダ信号処理装置

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JPH09127234A
JPH09127234A JP7280275A JP28027595A JPH09127234A JP H09127234 A JPH09127234 A JP H09127234A JP 7280275 A JP7280275 A JP 7280275A JP 28027595 A JP28027595 A JP 28027595A JP H09127234 A JPH09127234 A JP H09127234A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radar
target
correlation processing
rotational movement
images
Prior art date
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Pending
Application number
JP7280275A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaharu Akei
正治 明井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7280275A priority Critical patent/JPH09127234A/ja
Publication of JPH09127234A publication Critical patent/JPH09127234A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 目標のレーダエコーから、目標の回転運動を
推定し、また、推定した目標の回転運動をもとにボケの
ないレーダイメージを得るレーダ信号処理装置を提供す
ること。 【解決手段】 目標のレーダエコーから時間差をもつ2
つのレーダイメージを作成し、2つのレーダイメージを
書き込むメモリ手段121、122と、このメモリ手段
121、122に書き込まれた2つのレーダイメージ
を、目標が回転する回転軸に垂直な平面上で相関処理す
る相関処理手段と、この相関処理手段で検出された2つ
のレーダイメージのズレから目標の回転運動を推定する
手段とで構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーダエコーから
作成されるレーダイメージを利用して目標の回転運動を
推定し、また、目標の回転運動が原因のボケがないレー
ダイメージを作成するレーダ信号処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】新しいレーダ技術として、ISARレー
ダイメージング処理が開発されている。 ISARレー
ダイメージング処理の際、合成開口時間内で目標が回転
運動をしているような場合、目標の回転分の補正が必要
となる。このとき、目標の回転分を補正しないと、例え
ば、図4(a)のT1、T2、T3…のようにレーダイ
メージがボケてしまい、目標が大きなイメージとして表
現される。これに対し、目標の回転分を補正すると、図
4(b)のt1、t2、t3…のようにボケのない鮮明
なレーダイメージが得られる。なお、図4では、距離成
分をY軸とし、ドップラ成分をX軸としている。
【0003】このような目標の回転運動が原因となるレ
ーダイメージのボケは目標が大きいほど、また、レーダ
イメージの分解能が小さいほど大きくなってくる。した
がって、高分解能レーダで良質のレーダイメージを実現
するためには、レーダイメージに対する回転補正がどう
しても必要となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、回転補正を
行う場合、目標の回転運動の推定が必要となる。しか
し、レーダエコーなどから目標の回転運動を推定する方
法は、これまで提案されていない。
【0005】本発明は、上記した事情を考慮してなされ
たもので、目標のレーダエコーから目標の回転運動を推
定し、また、推定した目標の回転運動をもとにボケのな
いレーダイメージを得ることができるレーダ信号処理装
置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のレーダ信号処理
装置は、目標のレーダエコーから時間差をもつ2つのレ
ーダイメージを作成し、前記2つのレーダイメージを書
き込むメモリ手段と、このメモリ手段に書き込まれた2
つのレーダイメージを、前記目標が回転する回転軸に垂
直な平面上で相関処理する相関処理手段と、この相関処
理手段で検出された前記2つのレーダイメージのズレか
ら前記目標の回転運動を推定する手段とを具備してい
る。
【0007】また、前記相関処理手段が、前記目標が回
転する回転軸に垂直な平面上の複数の断面で行われ、そ
して、複数の断面で行われた相関処理の結果を直線近似
する直線近似手段が付加されている。
【0008】また、前記相関処理手段による相関処理
が、前記目標の回転軸に垂直な平面の独立する2方向
で、かつ、2方向の各複数の断面で行われている。
【0009】また、前記相関処理をフーリエ変換で行っ
ている。
【0010】また、上記した構成のレーダ信号処理装置
によって推定された回転運動をもとに、目標のレーダイ
メージのボケを修正する手段を付加している。
【0011】上記した構成によれば、目標のレーダエコ
ーから時間差をもつ2つのレーダイメージを作成してい
る。そして、時間差のある2つのレーダイメージについ
て、前記目標が回転する回転軸に垂直な平面上で相関処
理を行い、この相関処理で検出される前記2つのレーダ
イメージのズレから前記目標の回転運動を推定してい
る。また、このようにして推定された目標の回転運動を
もとに、目標のレーダイメージのボケが修正される。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
1を参照して説明する。
【0013】目標のレーダエコーが受信装置(図示せ
ず)で受信され、レーダイメージ作成装置11に加えら
れる。そして、レーダイメージ作成装置11においてレ
ーダイメージが作成される。レーダイメージ作成装置1
1で作成されたレーダイメージから、互いに微小の時間
差をもつ第1および第2の2つのレーダイメージI1、
I2が取り出され、第1のレーダイメージI1はメモリ
装置121に、また、第2のレーダイメージI2はメモ
リ装置122に書き込まれる。
【0014】このとき、メモリ装置121に書き込まれ
る第1のレーダイメージI1は、例えば図2(a)のI
1のように示される。ここで、目標が反時計方向に回転
しているものとすると、メモリ装置122に書き込まれ
る第2のレーダイメージI2は、第1のレーダイメージ
I1と微小の時間差があり、また反時計方向に回転して
いるため、第2のレーダイメージI2は図2(b)のよ
うに、第1のレーダイメージI1から反時計方向に少し
回転して示される。
【0015】なお図2は、Y軸が距離成分を示し、ま
た、X軸がドップラ成分を示し、X軸方向のズレがΔx
で、そして、Y軸方向のズレがΔyで示されている。ま
た、この場合、目標は直線状の剛体であるとし、目標が
回転する回転軸は図面に垂直であるとしている。また、
第1および第2の2つのレーダイメージI1、I2の時
間差をΔtとしている。
【0016】各メモリ装置121、122に書き込まれ
た2つのレーダイメージI1、I2はそれぞれ2つの1
次元ズレ検出装置131、132に入力される。そし
て、1次元ズレ検出装置131ではX軸方向のズレΔx
が、また1次元ズレ検出装置132ではY軸方向のズレ
Δyが検出される。
【0017】なお、X軸方向やY軸方向のズレΔx、Δ
yは、第1および第2の2つのレーダイメージI1、I
2に対するX軸やY軸、即ち目標の回転軸に垂直な例え
ば2方向の平面で、かつ、複数の断面について1次元相
関処理、例えば高速フーリエ変換によって検出される。
【0018】例えば、図2において、第1および第2の
レーダイメージI1、I2の回転中心をpとし、また、
回転中心pからY軸方向の長さをr、レーダイメージI
1のY軸に対する傾きをψ、そして第1および第2のレ
ーダイメージI1、I2が交差する角をθとする。
【0019】この場合、X軸方向のズレΔxは、 Δx=−r・sinθ/cosθ・cos(θ−ψ)……(1) となる。このとき、2枚のレーダイメージの回転角θが
十分小さい(θ《1)と、Δx=−r・θ/cosψ…
…(2)となる。
【0020】なお、ΔxをY軸方向に示すと図3(a)
の黒点Bのようになる。図3(a)の横軸は図2のY軸
に相当し、また、縦軸がズレを示している。
【0021】そして、ズレ直線近似処理装置141(図
1)において、図3(a)のΔxの黒点Bが直線近似さ
れ、直線近似の結果からθが求められる。
【0022】例えば、目標の重要な微細構造が観測でき
るのは、良好な解像度が得られるY軸方向(距離方
向)、即ち図2(a)でψが小さいときで、また、回転
角θが1より十分小さい場合である。このとき、式
(1)(2)においてcosψが一定となり、また式
(2)でr=Yとなる。
【0023】このような関係から、Δxに近似する直線
ΔXが求められ、そして、回転角θが求められる。ま
た、回転角θや時間差Δtから、ω=θ/Δtで回転角
速度が求められる。
【0024】同様に、Y軸方向のズレ、即ちΔyは Δy=r・sinθ/cosψ・sin(ψ−θ)……(3) となる。そして、θ《1の場合、 Δy=r・θ/cosψ・sinψ……(4) となる。
【0025】なお、Y軸方向のズレΔyは図3(b)の
黒点Bで示される。そして、ズレ直線近似処理装置14
2(図1)で直線ΔYに近似され、直線近似の結果をも
とに回転角速度ωが求められる。なお、図3(b)の横
軸は図2のX軸を示している。また、ズレ直線近似処理
装置141、142で直線近似された処理結果ΔX、Δ
Yは、回転角検出装置15や回転中心検出装置16に入
力される。そして、回転角検出装置15では、直線近似
された処理結果をもとに2つのレーダイメージの回転角
が、また、回転中心検出装置16では2つのレーダイメ
ージの回転中心が検出される。
【0026】例えば、図3(a)(b)の零点p1、p
2がレーダイメージI1、I2上の不動点に相当し、目
標の運動が回転のみの場合は目標の回転中心に相当す
る。また、回転中心検出装置16で検出された回転中心
や回転角検出装置15で検出された回転角をもとに、レ
ーダイメージ作成装置11(図1)でレーダイメージを
作成する際にボケを修正すれば、目標の回転運動が原因
するボケのないレーダイメージが生成できる。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、レーダエコーから作成
される互いに時間差のある2つのレーダイメージについ
て、目標が回転する回転軸に垂直な平面上で相関処理を
行うことによって、目標の回転運動を推定できる。ま
た、レーダイメージを作成する際に、推定された目標の
回転運動をもとにボケを修正すれば、目標の回転運動に
起因するボケのないレーダイメージを生成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す回路構成図である。
【図2】本発明の一実施例を説明する図である。
【図3】本発明の一実施例を説明する図である。
【図4】従来例を説明する図である。
【符号の説明】
11…レーダイメージ作成装置 121、122…メモリ装置 131、132…1次元ズレ検出装置 141、142…ズレ直線近似装置 15…回転角検出装置 16…回転中心検出装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 目標のレーダエコーから時間差をもつ2
    つのレーダイメージを作成し、前記2つのレーダイメー
    ジを書き込むメモリ手段と、このメモリ手段に書き込ま
    れた2つのレーダイメージを、前記目標が回転する回転
    軸に垂直な平面上で相関処理する相関処理手段と、この
    相関処理手段で検出された前記2つのレーダイメージの
    ズレから前記目標の回転運動を推定する手段とを具備し
    たレーダ信号処理装置。
  2. 【請求項2】 前記相関処理手段が、前記目標が回転す
    る回転軸に垂直な平面上の複数の断面で行われ、そし
    て、複数の断面で行われた相関処理の結果を直線近似す
    る直線近似手段が付加されたことを特徴とする請求項1
    記載のレーダ信号処理装置。
  3. 【請求項3】 前記相関処理手段による相関処理が、前
    記目標の回転軸に垂直な平面の独立する2方向で、か
    つ、2方向の各複数の断面で行われることを特徴とする
    請求項1記載のレーダ信号処理装置。
  4. 【請求項4】 前記相関処理がフーリエ変換で行われる
    ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1つ
    に記載のレーダ信号処理装置。
  5. 【請求項5】 回転運動による目標のレーダイメージの
    ボケを修正する手段が付加されたことを特徴とする請求
    項1乃至請求項3のいずれか1つに記載のレーダ信号処
    理装置。
JP7280275A 1995-10-27 1995-10-27 レーダ信号処理装置 Pending JPH09127234A (ja)

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JP7280275A JPH09127234A (ja) 1995-10-27 1995-10-27 レーダ信号処理装置

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ID=17622725

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JP7280275A Pending JPH09127234A (ja) 1995-10-27 1995-10-27 レーダ信号処理装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5945937A (en) * 1996-11-18 1999-08-31 Nec Corporation Along-track interferometric synthetic aperture radar
JP2000329849A (ja) * 1999-05-17 2000-11-30 Mitsubishi Electric Corp レーダ信号処理器
JP2013200207A (ja) * 2012-03-26 2013-10-03 Mitsubishi Space Software Kk 運動推定装置及び信号処理装置及びコンピュータプログラム及び運動推定方法
JP2016142714A (ja) * 2015-02-05 2016-08-08 三菱電機株式会社 レーダ画像処理装置及びレーダ画像処理方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040127