JPS6020165A - 合成開口レ−ダ - Google Patents
合成開口レ−ダInfo
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- JPS6020165A JPS6020165A JP58128515A JP12851583A JPS6020165A JP S6020165 A JPS6020165 A JP S6020165A JP 58128515 A JP58128515 A JP 58128515A JP 12851583 A JP12851583 A JP 12851583A JP S6020165 A JPS6020165 A JP S6020165A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synthetic aperture
- signal
- aperture radar
- radar
- azimuth
- Prior art date
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- Granted
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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
-
- 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
- G01S13/02—Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/10—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves
- G01S13/24—Systems for measuring distance only using transmission of interrupted, pulse modulated waves using frequency agility of carrier wave
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、航空機等の飛しょう体に搭載され。
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。
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
示すブロック図であり、第２図は。
いて説明する。第１図は従来の合成開口レーダの構成を
示すブロック図であり、第２図は。
原理を示す図である。図中、（１）はアンテナ、（２）
はサーキュレータ、（３ンは送信機、（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。
はサーキュレータ、（３ンは送信機、（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。
（力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、 ａＩは飛しょう体の進行方向、ａ
υはアンテナ°フットプリン）、Ｑ３は観測セル、α３
はレンジ方向、ａ匂はアジマス方向、ＱＳは飛しよう体
。
）は信号処理装置、 ａＩは飛しょう体の進行方向、ａ
υはアンテナ°フットプリン）、Ｑ３は観測セル、α３
はレンジ方向、ａ匂はアジマス方向、ＱＳ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ュレー
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
た送信信号用は、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＋１１によっ
て受信される。受信信号（ロ）はサーキュレータ（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・ピン毎
に区切られる。このとき２分解可能な最小距離差△Ｒは
。
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
た送信信号用は、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＋１１によっ
て受信される。受信信号（ロ）はサーキュレータ（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・ピン毎
に区切られる。このとき２分解可能な最小距離差△Ｒは
。
０τ
２（１）
（０；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００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１合成開口レーダを搭載した飛しょう体［９
の移動によって生じるドツプラー効果を利用して行われ
る。今、スクィント角θ。にある目標からのドツプラー
周波数Ｆｄは。
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１合成開口レーダを搭載した飛しょう体［９
の移動によって生じるドツプラー効果を利用して行われ
る。今、スクィント角θ。にある目標からのドツプラー
周波数Ｆｄは。
Ｖ
ｐｄ＝−ｃｏｓθｏ（２１
λ
（ｖ；飛しょう体の飛行速度、λ：送信波長）で表され
る。
る。
このとき１合成開口時間をＴ□として、測定可能な最小
ドツプラー周波数差ΔＮは。
ドツプラー周波数差ΔＮは。
△Ｆｄ ＝ １／Ｔｊ （３）
となる、この時、観測可能な最小角度差（角度分解能）
△θは ムθ＝λ／（２ｖｓｉｎθｏＴｒ） （４１となる。
△θは ムθ＝λ／（２ｖｓｉｎθｏＴｒ） （４１となる。
第４式において有効合成開口長りが
Ｌ ” Ｖ Ｔ ＩＳ Ｉ ｎθｏ（５）で表現できる
ことを考慮すれば、角度分解能Δθは。
ことを考慮すれば、角度分解能Δθは。
△θ＝λ／２ｒ、 （６］
となる。
パルス圧縮処理装置（５）、レンジ・ゲート装置＋６１
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２合成開口レーダの信号処理装置（９）と呼び
、３つの処理によってアンテナ・フットプリントＩ内の
地表あるいは海面上をレンジ方向ａ３に関しては、第１
式のΔ刊で、アジマス方向０４）Ｋ関しては、第６式の
八〇でそれぞれ区切ることにより。
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２合成開口レーダの信号処理装置（９）と呼び
、３つの処理によってアンテナ・フットプリントＩ内の
地表あるいは海面上をレンジ方向ａ３に関しては、第１
式のΔ刊で、アジマス方向０４）Ｋ関しては、第６式の
八〇でそれぞれ区切ることにより。
大きさΔＢ、△θの観測セル０を構成する。ビデオ信号
は、アンテナ・フッ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次元子面に配列され２表
示装置（８）上にレーダ映像とじて表示される。
は、アンテナ・フッ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次元子面に配列され２表
示装置（８）上にレーダ映像とじて表示される。
ところで、レーダの受信信号は、各観測上ルαａ中の多
数の散乱点からの反射信号の合成であるが。
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
にスペックル雑音と呼ばれる濃淡のちらつきを生じる。
にスペッ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側合わせるマルチルック処理を行
う、従来の合成開口レーダでは、マルチルックのための
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っ
た。
れたレーダ映像を複数側合わせるマルチルック処理を行
う、従来の合成開口レーダでは、マルチルックのための
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っ
た。
例えば、第３図において、飛しょう体が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った。
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った。
第３図中、 ａｅ、 ａｎは、異なる方向からのアンテ
ナ・フットプリントを表す。
ナ・フットプリントを表す。
このため２合成開口時間ＴＩを一定として１Ｍ回のマル
チルック処理を行うと、１ルック当りの合成開口時間が
Ｔ、／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。
チルック処理を行うと、１ルック当りの合成開口時間が
Ｔ、／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とスペックル雑音の低減とは
相補的関係があり、信号対雑音電力比の高い良好な画像
を得ようとすると、角度分解能が低下し、角度分解能を
高くしようとすると、信号対雑音電力比が低下するとい
う欠点があった。
相補的関係があり、信号対雑音電力比の高い良好な画像
を得ようとすると、角度分解能が低下し、角度分解能を
高くしようとすると、信号対雑音電力比が低下するとい
う欠点があった。
この発明は、同一方向から異なるキャリア周波数の電波
で、同一地点を同時に観測することにより、前記従来の
合成開口レーダの欠点を除去した合成開口レーダを提供
しようとするもので、以下図面について詳細に説明する
。
で、同一地点を同時に観測することにより、前記従来の
合成開口レーダの欠点を除去した合成開口レーダを提供
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４図は、この発明による合成開口レーダの一実施例で
あり、第５図はこの発明の運用例を示す図である。図中
、 ａｎはＭ個の信号処理装置（９）のレーダ映像出力
の平均をとる平均化装置である。
あり、第５図はこの発明の運用例を示す図である。図中
、 ａｎはＭ個の信号処理装置（９）のレーダ映像出力
の平均をとる平均化装置である。
Ｍ個のアンテナ及び送・受信機は、同等のものであるが
キャリア周波数は、それぞれＦｌｅ Ｆ２ｔ・・・。
キャリア周波数は、それぞれＦｌｅ Ｆ２ｔ・・・。
ＦＭとすべて異なるものである。
以下の説明では２Ｍ個の場合に拡張できるが説明を容易
にするためＭ＝２の場合について説明する。第４図の実
施例において２Ｍ＝２の場合を考える。ＯＨ１及びＯＨ
２の送信機（３）は、第６図のタイミング・チャートに
示すように、同時に、△を間隔で、それぞれＦｌ、Ｆ２
なるキャリア周波数の送信パルスを発生する。発生した
パルス信号は、各チャンネルすなわちＯＨ１，ＯＨ２で
、それぞれサーキュレータ（２）、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（ｌ）。
にするためＭ＝２の場合について説明する。第４図の実
施例において２Ｍ＝２の場合を考える。ＯＨ１及びＯＨ
２の送信機（３）は、第６図のタイミング・チャートに
示すように、同時に、△を間隔で、それぞれＦｌ、Ｆ２
なるキャリア周波数の送信パルスを発生する。発生した
パルス信号は、各チャンネルすなわちＯＨ１，ＯＨ２で
、それぞれサーキュレータ（２）、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（ｌ）。
サーキュレータ（２）を介して受信機（４ンで受信され
る。
る。
このとき、 ＯＨ１では送信キャリア周波数Ｆ１の受信
信号のみが選択受信され、 ＯＨ２では送信キャリア周
波数Ｆ２の受信信号のみが選択受信され、受信機でビデ
オ信号に変換される。その後、ＯＨ１及びＯＨ２の信号
処理装置（９）に入力され、先に述べたようにパルス圧
縮処理、レンジ・ゲート処理、アジマス圧縮処理が行わ
れ、レーダ映像が得られる。
信号のみが選択受信され、 ＯＨ２では送信キャリア周
波数Ｆ２の受信信号のみが選択受信され、受信機でビデ
オ信号に変換される。その後、ＯＨ１及びＯＨ２の信号
処理装置（９）に入力され、先に述べたようにパルス圧
縮処理、レンジ・ゲート処理、アジマス圧縮処理が行わ
れ、レーダ映像が得られる。
このようにして得られた２つのレーダ映像は、送信キャ
リア周波数の異なる独立なレーダ映像である。２つの信
号処理装置の出力は、平均化装置Ｌ２Ωで平均化され１
表示装置（８１で２次元画像として表示される。
リア周波数の異なる独立なレーダ映像である。２つの信
号処理装置の出力は、平均化装置Ｌ２Ωで平均化され１
表示装置（８１で２次元画像として表示される。
以上述べたように２つの独立した送・受信系及び信号処
理装置を用いることにより、同時に２つのキャリア周波
数の送信パルス信号で、観測を行うことが可能となり、
２つの独立なレーダ映像が同時に得られる。このため、
アジマス方向の角度分解能を低下させることなく、２回
のマルチルックが可能となる。
理装置を用いることにより、同時に２つのキャリア周波
数の送信パルス信号で、観測を行うことが可能となり、
２つの独立なレーダ映像が同時に得られる。このため、
アジマス方向の角度分解能を低下させることなく、２回
のマルチルックが可能となる。
さて２Ｍ回のマルチルックは９Ｍ個の独立なキャリア周
波数の異なる送・受信系と信号処理装置を用いて、 Ｏ
Ｈ１，ＯＨ２，・・・＃ ＯＨＭを構成することにより
容易に達成できる。
波数の異なる送・受信系と信号処理装置を用いて、 Ｏ
Ｈ１，ＯＨ２，・・・＃ ＯＨＭを構成することにより
容易に達成できる。
以上のように、この発明による合成開口レーダでは２Ｍ
個の独立したキャリア周波数の異なる送・受信系と信号
処理装置とを用いることにより。
個の独立したキャリア周波数の異なる送・受信系と信号
処理装置とを用いることにより。
同時に独立なＭ個のし・−ダ映像が得られるため。
たかだか１ｆｉ／ツクと同等の合成開口時間で、アジマ
ス方向の角度分解能を低下させることなく、Ｍ回のマル
チルックを行うことが可能で良好な画質の合成開口レー
ダを提供しうる。
ス方向の角度分解能を低下させることなく、Ｍ回のマル
チルックを行うことが可能で良好な画質の合成開口レー
ダを提供しうる。
第１図は、従来の合成開口レーダの構成を示す図、第２
図は合成開口レーダの原理図、第３図は従来の合成開口
レーダにおけるマルチルックの運用例を示す図、第４図
はこの発明による合成開口レーダの一実施例を示す図、
第５図は、この発明による合成開口レーダの運用例を示
す図、第６図は、この発明による合成開口レーダの送信
パルスのタイミング・チャートを示す図である。図中。 （１ンはアンテナ、（２）はサーキュレータ、（３）は
送信機。 （４）は受信機、（５丹ま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、αＱは飛
しょう体の進行方向、ａＤはアンテナ・フットプリント
、ａ２は観測セル、 ａ３はレンジ方向、幀はアジマス
方向。 舖は飛しょう体、αＬ ＠ηはそれぞれ異なる観測方向
からのアンテナ・７ツトプリント、（２）は平均化装置
、Ｈ石送信信号、（ロ）は受信信号−ＡｐＢはマルチル
ックを行う際の飛しよう体の位置を明確に区別するため
の記号である。 なお１図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示しである。 代理人大岩増雄 第 １ 図 第２図 築 ３ 図
図は合成開口レーダの原理図、第３図は従来の合成開口
レーダにおけるマルチルックの運用例を示す図、第４図
はこの発明による合成開口レーダの一実施例を示す図、
第５図は、この発明による合成開口レーダの運用例を示
す図、第６図は、この発明による合成開口レーダの送信
パルスのタイミング・チャートを示す図である。図中。 （１ンはアンテナ、（２）はサーキュレータ、（３）は
送信機。 （４）は受信機、（５丹ま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、αＱは飛
しょう体の進行方向、ａＤはアンテナ・フットプリント
、ａ２は観測セル、 ａ３はレンジ方向、幀はアジマス
方向。 舖は飛しょう体、αＬ ＠ηはそれぞれ異なる観測方向
からのアンテナ・７ツトプリント、（２）は平均化装置
、Ｈ石送信信号、（ロ）は受信信号−ＡｐＢはマルチル
ックを行う際の飛しよう体の位置を明確に区別するため
の記号である。 なお１図中、同一あるいは相当部分には同一符号を付し
て示しである。 代理人大岩増雄 第 １ 図 第２図 築 ３ 図
Claims (1)
- 航空機等の飛しょう体に搭載し、地表あるいは海面の映
像を得る合成開口レーダにおいて、キャリア周波数の異
なるＭ個のアンテナ及び送・受信機と、受信機出力であ
るビデオ信号に対して、パルス圧縮処理を行うパルス圧
縮装置、レンジ・ゲート装置、アジマス圧縮処理を行う
アジマス圧縮処理装置からなるＭ個の信号処理装置と２
Ｍ個の信号処理装置のレーダ映像出力の平均をとる平均
化装置と、平均化装置の出力を表示する表示装置とを具
備す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 |
|---|---|---|---|
| JP58128515A JPS6020165A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 合成開口レ−ダ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58128515A JPS6020165A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 合成開口レ−ダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6020165A true JPS6020165A (ja) | 1985-02-01 |
| JPH022551B2 JPH022551B2 (ja) | 1990-01-18 |
Family
ID=14986644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58128515A Granted JPS6020165A (ja) | 1983-07-14 | 1983-07-14 | 合成開口レ−ダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6020165A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008010772A1 (de) * | 2008-02-25 | 2009-08-27 | Rst Raumfahrt Systemtechnik Gmbh | Radargerät mit synthetischer Apertur und Verfahren zum Betrieb eines Radargeräts mit synthetischer Apertur |
-
1983
- 1983-07-14 JP JP58128515A patent/JPS6020165A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008010772A1 (de) * | 2008-02-25 | 2009-08-27 | Rst Raumfahrt Systemtechnik Gmbh | Radargerät mit synthetischer Apertur und Verfahren zum Betrieb eines Radargeräts mit synthetischer Apertur |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH022551B2 (ja) | 1990-01-18 |
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