JPS6020168A - 合成開口レ−ダ - Google Patents

合成開口レ−ダ

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JPS6020168A
JPS6020168A JP58128518A JP12851883A JPS6020168A JP S6020168 A JPS6020168 A JP S6020168A JP 58128518 A JP58128518 A JP 58128518A JP 12851883 A JP12851883 A JP 12851883A JP S6020168 A JPS6020168 A JP S6020168A
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frame
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JP58128518A
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JPH0225470B2 (ja
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Tomomasa Kondo
近藤 倫正
Yoshimasa Ohashi
大橋 由昌
Tetsuo Kirimoto
哲郎 桐本
Takahiko Fujisaka
貴彦 藤坂
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • G01S13/9021SAR image post-processing techniques
    • G01S13/9027Pattern recognition for feature extraction

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • 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)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、抗空イ(:9等の飛しょう体に11′r戦
され。
地表あるいは海面の映伴ミを得る合成開口レーダに関す
るものである。
まず、従来のこの程合成開ロレーダの41・を成と原理
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。
原理を示す図である。図中、(1)はアンテナ、(2)
はザーキュレータ、(3)は送信1j:j + (41
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i′r。
(7)はアジマス圧縮処理装置、(8)は表示装置i’
?:、(91は信号処理装置、01は飛しよう体の進行
方向、Ol)はアンテナ・フットプリント、θ2は観υ
1リセル、 aVはレンジ方向、041はアジマス方向
、 f1!1は飛しよう体。
(イ)は送信信号、(ロ)は受信信号をうiソず。
送信機(3)で発生した送信パルス化号はザーキュレー
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(イ)は、地上あるいは海面」二〇目秤によ
り反射され、受イ3信号(ロ)どして再びアンテナ+1
1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ノくルス圧
縮処理装置(5)に入力され、ノ<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
(61に入力され、レンジ・ビン毎に区切られる。この
とき1分解可能な最小比P1(#差ΔItは。
△R=且’ (11 (0;光速、τ;パルス圧縮後のノくルス幅)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I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9合成開口レーダを搭載した飛しょう体
a埼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、スクイント角0゜にある目標からのドツプ
ラー周波数Fdは Fd二丁CO5θ0 (2) (■;飛しx5体の飛行速度、λ;送信波長)で表され
る。このとき2合成量口時間をT1として。
測定可能な最小ドツプラー周波数差ΔpdはΔFd =
 1 /T、 (3t となる。この時、観測可能な最小角度差(角度分解能)
△θは △θ二λ/(2N’sinθoT1) f4+となる。
第4式において有効合成量ロー長りが L ” V T I S 1nθ0 (5)で表現でき
ることを考慮すれば、角度分解能△0となる。
パルス圧縮処理液Q (51、レンジ・ゲート装置(6
)及びアジマス圧縮処理’4% fi”t (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3里によってアンテナ・フッ
トプリント収り内の地表あるいは海面上をレンジ方向い
に門しては、1(11式の△几で、アジマス方向θ樽に
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△几、△θの観測セルOを111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次元平面に配列さ
れ1表示装量(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Oa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狽門係を持つのでレーダ映像
にスペックル長・14音と呼ばれるjjr%淡のちらつ
きを生じる。この現象の軽波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含わせるマルチル
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、lに位置
するときに観測を行い、さらに(Bl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、αQ、αηは、異なる方向からのアンテナ・
フットプリントを表す。
このため1合成U旧コ時間T□を一定として、F、4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 17M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に11.音の低
減とは相補的関係があり、良好な信号対!+’(t−音
比の両イ象を得ようとすると、角度分力7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
点があった。更に8動プラツトホーノ、が、直線運動以
外に不規則な動きを伴うj+1)合には、マルチルック
による角度分解能は太きIg画質劣化要因となっていた
。この発1j[」は2周囲の状況に応じて適応的にマル
チルックの方法を変えることによって前記従来のものの
欠点を除去しようとするもので、以下図面によって詳細
に説明する。第4図。
第5図及び第6図はこの発明の実施例で、O棒は可変減
衰器A、(11は制御器、C!1は可変減衰器n、(2
+1は加算器、(ハ)は選択掛算器9体やはルック、 
9+)は領載設定器、@はフレーム遅延装置である。第
4図においてアンテナ(1)で受信された信号は、アジ
マス圧縮処理が完了した後、可変減衰器AMに入力され
る。可変減衰器Aは制御器α1によって制御された減衰
量だけ入力信号を減衰させる。可変減衰器への出力信号
は加算器Q、Dに入力される。加算器QDは相異るフレ
ームの同一状景対応の画素信号が加算されるように制御
器Q1によって制御されている。第1のフレームの信号
は、0加算(換言すれば可変減衰器人の出力のま〜)さ
れて表示装置(8)で表示されると共に可変減衰器Bへ
送られる。可変減衰器Bの出力は、加算器へ帰還される
。このような4(°へ成において第1のフレーム信号に
対しては可変減衰器A(nltt衰量を0にし8α2の
フレーム以降の信号に対して一定の減衰ffxNを与え
るものとする。更に可変減衰器Bについては一定の減衰
量。イを与えるものとする。この状態で、第1のフレー
ム信号は、輝度1のま〜表示器(8)で表示されると共
に、可変減衰器Bに入力され、輝度が−1 −となって加算器anでKに減衰した第2フレーム信号
と加算される。加算器の出力信号の輝度はで、再び表示
器(8)で表示されると共に可変減衰器Bに入力される
。このような過程を経て第N回目の信号が表示される時
、この表示画像の各フレームの成分は次の通りとなる。
(N 1)N S 第1フ′−” NIJ 1 (N 1 ) N 2 第27′−” t4N 1 (N 1)N 5 第3フレーム NN−2 第)Iフレーム 、 いまN==4として各フレームの成分を計9.すると次
の通りとなる。
第1フレーム 0.42 第2フレーム 014 第3フレーム 01B 第4フレーム 0.25 上記の結果からあきらかなように、第1フレームと第4
フレームの成分が大きい。よ(知られるようにマルチル
ックの効果は、フレーム間の藉音。
特にコヒーレント撮仰系に特有なスペックル雑音の相(
3+Jが小なるほど太きい。この意味で2通常のマルチ
ルック過程で、観測点がr(すれている第47レームと
第1フレームの成分を強めることは、マルチルックの効
果をより高めることになる。次に可変減衰器人の減衰量
を第1フレームからすべてNにし、あとは上記と同じに
設定した場合について考える。この場合の第N回目の表
示画像の各フレームの成分は次の通りとなる。
第17L/ 、 (N−1)N−1 N 第N7L/ Js ’ いまN=4として各フレームの成分を計算すると次の通
つとなる。
第1フレーム 0.11 第2フレーム 014 第3フレーム 019 第4フレーム 0.25 上記の結果かもあきらかなように、この、鳴合は過去の
フレームはど、成分が小さい。心動プラットフォームの
不規則な動揺がはげしいようフ、CJ!、′J合には、
フレーム間で画素の位置ずれを生じ、過去情報はどその
ずれの量は太きい。そこでこの3.;5合のように過去
情報はど寄与率を小さくしたマルチルックが有効となる
。このように第4図の4Pl成によって周囲東件に応じ
た秤々のマルチルックが可能となる。
第5図は、先行フレーム全体に後り充フl/−ムのマル
チルックを上記の原理を利用して行う具体的方法を示し
たもので、加算器と可変語、哀器13の間にフレーム遅
延装置(至)をそう人している。フレーム遅延装N(ハ
)によってフレーム間の加算を同期的に行うことができ
るばかりでなく、制御器θ1からの指示により、:移動
ブラットホードが!(1に動1iis t。
たような時に得られたフレームを間引いてマルチルック
を行うこともできる。更に可変域J″(器A。
Bの減衰はを適当に変えることにより前記例示のような
jrj応的応用マルチルックうことができる。
第6図は、移動プラットボームの7[3」υに従って先
行フレームの表示装置l上での画像を移動さぜ/Iがら
適応的に後4JCフレームとの情景のjTC,’R1:
部分に対してマルチルックを行おうとするj)6合の実
施例である。第6図においては、加3:四::÷Qυど
可変域J、[器Bの間に61″!l択掛1′(、器92
とシフタQ3と表示順(・6−設定器Qaがそう人され
ている6選択]11算器Q汎ま先行フレームと後続フレ
ームの重畳部分についてはそのま〜信号を通、過さ・亡
2重畳しない)′11ζ分については重畳した部分とメ
・1(度が同一になるような係数を乗じる。このように
して得られた信号t・i表示!’2 il:t(81で
表示されると共にシック輛に人力される。シフタc!l
は、移!4・bプラットホームの移1r!+ 3jA度
に応1UIr L7て、1フレームのi、l/ 景をシ
フトする。シフトされた1フレームの情坏は、後続フレ
ームの視野からあふれる部分を表示領域設定器C11に
よってカントする。この信号を可変減衰器Bを介して再
び加算器Qυによって後続フレーム信号と重畳する。こ
のようにして得られる画佇例を第7図に示す。ffG 
7図の画像は実際には表示装置(8)内で大愚で囲んだ
部分しか表示されない。A〜IIになるにしたがってマ
ルチルック(孜が減少する画伜が得られている。
この方法ではマルチルックによる角度分1’+T能の劣
化が全くない。またこの揚台についても可変減衰器An
O減]・T、量を一μ!l前することにより、2j肖1
ト的なマルチルックが可能であることはあきらかである
更にこ−で述べた方法以外に可変減衰):(の減衰(1
1−を1/2Nにしてマルチルックの各フレーム成分を
全て等しくすることもできるし、 ;il、”i表情報
の荷重を大きくすることもできるなど、この発明の原J
1[!を利用して広汎な適応処理を行うことができる。
以上述べたようにこの発明により、レーダのf霞かれた
環境に応じて適応的なマルチルックが可能となり9合成
開口レーダに応用してその効果は太き℃1゜
【図面の簡単な説明】
第1図+、>従来の合成開口レーダの)11ミ木(;Y
成を示す図、第2図は合成(j[10レーダの原Jil
iを説明するための図、第3図はマルチルックの原理を
説明するための図、第4図、第5図、第6図はこの発す
「]の実施例を示す図、第1図はこの発明を用いた画像
表示例を示す図である。図中(旧まアンブナ、(2)は
方向性結合器、(3)は送信IX’L fi+は受信様
、(8)は表示装置、(9)は信号処理装置、(1■ま
可変減衰器A。 (11は制御器、(至)は可変減衰器r、、ctoは加
算器、(91は選択掛ユ器、(ホ)はシフタ、 (24
は表示領域設定器。 (ハ)はフレーム遅延装置である。なお2図中同一ある
いは相当部分には同一符号を伺して示しである。 代理人 大 岩 増 ノ11゜ 第1図 、3 色 2 図 箒 3 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +11 移動プラッ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。 ビデオ信号を適応的に増減することのできる可変減衰器
    A、相異るフレーム間のビデオ信号を加算する加訂器、
    加算器の出力信号を増減する可変戎衰器B、上記これら
    の装置を適応的に制御する制御器を具備し、かつ上記可
    変減衰器Bの出力を上記加算器に冊還するように結合し
    たことを唱。徴とする合成131Jロレーダ。 (2) 上記の加算器と可変IA哀器Bの間にフレーム
    遅延装置をそう人したことを特徴とする特許請求の範囲
    第fi1項記載の合成開口レーダ。 (3)上記の加3Σ器と可変減衰器Bの間にシフタ及び
    表示領域設定器をそう人したことを特徴とする特許請求
    の範囲第(1)項記載の合成開口レーダ。
JP58128518A 1983-07-14 1983-07-14 合成開口レ−ダ Granted JPS6020168A (ja)

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JPS6020168A true JPS6020168A (ja) 1985-02-01
JPH0225470B2 JPH0225470B2 (ja) 1990-06-04

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