JPS60257603A - 合成開口レ−ダアンテナ - Google Patents
合成開口レ−ダアンテナInfo
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- JPS60257603A JPS60257603A JP59112211A JP11221184A JPS60257603A JP S60257603 A JPS60257603 A JP S60257603A JP 59112211 A JP59112211 A JP 59112211A JP 11221184 A JP11221184 A JP 11221184A JP S60257603 A JPS60257603 A JP S60257603A
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- JP
- Japan
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- antenna
- synthetic aperture
- flatness
- aperture radar
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Links
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
- H01Q15/147—Reflecting surfaces; Equivalent structures provided with means for controlling or monitoring the shape of the reflecting surface
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、人工衛星等の飛翔体に搭載される合成開口
レーダに適用されるアンテナに関する。
レーダに適用されるアンテナに関する。
一般に、人工衛星や航空機等の飛翔体（プラットフォー
ム）に搭載した映像レーダから、移動飛翔体の側方の地
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できるよう
にした合成開口レーダはよく知られている。
ム）に搭載した映像レーダから、移動飛翔体の側方の地
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できるよう
にした合成開口レーダはよく知られている。
そして、かかる合成開口レーダは、映像センサとして用
いられ、全天候型で高分解能の画像を得ることができる
ものである。
いられ、全天候型で高分解能の画像を得ることができる
ものである。
第１図は、かかる合成開口レーダの概略構成を示す図で
ある。図憾おいて、１は人工衛星や航空機等の飛翔体（
プラットフォーム）、２は該飛翔体に搭載される送信機
、３は受信機、４は送受分波器、５は受信機３で受信し
た受信電波を記録する受信電波記録装置、６はアンテナ
である。
ある。図憾おいて、１は人工衛星や航空機等の飛翔体（
プラットフォーム）、２は該飛翔体に搭載される送信機
、３は受信機、４は送受分波器、５は受信機３で受信し
た受信電波を記録する受信電波記録装置、６はアンテナ
である。
次に、これらの部材により構成されている合成開口レー
ダの動作原理を、第２図に基づいて説明する。
ダの動作原理を、第２図に基づいて説明する。
所望の目的により予め設定される特定の航路、または軌
道りを、速度■で移動する人工衛星等の飛翔体１は、地
」二からｈの高度にある軌道りに沿って、八１、八。、
八３・・・・・・・・の各位置において、搭載する合成
開口レーダの小開口アンテナ６から一定時間間隔ｔｏで
送信パルス電波を放射する。この送信パルス電波はビー
ム幅βの広がりで、軌道Ｉ、と直角方向に放射され、地
−ヒＧの対象物からの反射波（レーダエコー）となって
同しアンテナ６で受信される。
道りを、速度■で移動する人工衛星等の飛翔体１は、地
」二からｈの高度にある軌道りに沿って、八１、八。、
八３・・・・・・・・の各位置において、搭載する合成
開口レーダの小開口アンテナ６から一定時間間隔ｔｏで
送信パルス電波を放射する。この送信パルス電波はビー
ム幅βの広がりで、軌道Ｉ、と直角方向に放射され、地
−ヒＧの対象物からの反射波（レーダエコー）となって
同しアンテナ６で受信される。
この反射波は、飛翔体ｌが速度■で移動している間、次
々に人力され、各時点での受信信号として、振幅情報と
位相情報が記録装置５に記録される。例えば、対象物の
点目標Ｐは、飛翔体１の進行軌道り上の点Ａ１で送信パ
ルス電波の照射を受け始め、点Ａ３で送信パルス電波の
照射を受け終る。
々に人力され、各時点での受信信号として、振幅情報と
位相情報が記録装置５に記録される。例えば、対象物の
点目標Ｐは、飛翔体１の進行軌道り上の点Ａ１で送信パ
ルス電波の照射を受け始め、点Ａ３で送信パルス電波の
照射を受け終る。
点目標Ｐからの反射波はこの間受信され、その受信信号
は距離情報と共に、絶えず変化する相対速度に対応する
位相情報を含んでおり、この受信信号を記録しておいて
、一括演算処理（ホログラフインク処理）することによ
り、八、八３の長い間口径り、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（合成開口法）。
は距離情報と共に、絶えず変化する相対速度に対応する
位相情報を含んでおり、この受信信号を記録しておいて
、一括演算処理（ホログラフインク処理）することによ
り、八、八３の長い間口径り、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（合成開口法）。
このようにして、次々に各位置で取得した受信信号を記
録しておいて合成することにより、実際に搭載されてい
るアンテナの数十倍〜数万倍の大きさの大開口アンテナ
を用いて対象物を観測した場合と等価になり、それだけ
方位分解能が向上し鮮明な映像が得られることになる。
録しておいて合成することにより、実際に搭載されてい
るアンテナの数十倍〜数万倍の大きさの大開口アンテナ
を用いて対象物を観測した場合と等価になり、それだけ
方位分解能が向上し鮮明な映像が得られることになる。
以上のような動作原理によって合成開口が形成されるも
のであるから、合成開口を形成するのに必要な動作時間
中は、飛翔体の軌道や姿勢は勿論のこと、使用するアン
テナ自体にも厳しい安定性が要求される。
のであるから、合成開口を形成するのに必要な動作時間
中は、飛翔体の軌道や姿勢は勿論のこと、使用するアン
テナ自体にも厳しい安定性が要求される。
人工衛星に搭載する場合には、合成開口レーダのアンテ
ナは、通常、衛星本体に比べて大型になるため、折りた
たみ可能な展開パネル形アンテナが用いられているが、
宇宙環境にも十分耐えなければならないから、機械的に
も、熱的にも厳しい平面度が要求される。例えば、１０
数ｍのアンテナに対しては、平均（アンテナパネル全体
における基準面に対する変位の平均値）５１１以下、最
大（アンテナパネル全体における基準面に対して最も大
きな変位）２５Ｎ以下という厳密な平面度が要求されて
いる。
ナは、通常、衛星本体に比べて大型になるため、折りた
たみ可能な展開パネル形アンテナが用いられているが、
宇宙環境にも十分耐えなければならないから、機械的に
も、熱的にも厳しい平面度が要求される。例えば、１０
数ｍのアンテナに対しては、平均（アンテナパネル全体
における基準面に対する変位の平均値）５１１以下、最
大（アンテナパネル全体における基準面に対して最も大
きな変位）２５Ｎ以下という厳密な平面度が要求されて
いる。
しかしながら、このように厳しい平面度が要求されてい
るにも拘らず、従来は、観測動作中に、このアンテナの
平面度を直接モニターすることば考えられていなかった
ため、取得された画像とアンテナの平面度との関係を評
価・解析することは行われておらず、したがって、宇宙
環境におけるアンテナの平面度に変動がある場合、その
変動に基づく画像の補正がなされず、画像にはこの変動
による誤差が入り込み、正確な観測対象物の画像が得ら
れないという問題点があった。
るにも拘らず、従来は、観測動作中に、このアンテナの
平面度を直接モニターすることば考えられていなかった
ため、取得された画像とアンテナの平面度との関係を評
価・解析することは行われておらず、したがって、宇宙
環境におけるアンテナの平面度に変動がある場合、その
変動に基づく画像の補正がなされず、画像にはこの変動
による誤差が入り込み、正確な観測対象物の画像が得ら
れないという問題点があった。
本発明は、従来の合成開口レーダのかかる問題点を解消
すべ（なされたもので、アンテナ″′！７面度モニター
を配設して、アンテナ表面皮の変位量を検出できるよう
にした合成開口レーダアンテナを提供することを目的と
するものである。
すべ（なされたもので、アンテナ″′！７面度モニター
を配設して、アンテナ表面皮の変位量を検出できるよう
にした合成開口レーダアンテナを提供することを目的と
するものである。
本発明は、受光素子とミラーとからなる受動型平面度モ
ニターを、合成開口レーダアンテナに備え、アンテナ平
面度の変位量を検出して、合成量ｌコレーダの画像再生
時に観測対象物の正確な画像が得られるようにするもの
である。
ニターを、合成開口レーダアンテナに備え、アンテナ平
面度の変位量を検出して、合成量ｌコレーダの画像再生
時に観測対象物の正確な画像が得られるようにするもの
である。
ｒ登聞の宙僑伺１）
以下本発明の実施例について説明する。
第３図は、本発明に係る合成開口レーダアンテナの一実
施例の平面図、第４図は、その側面図、第５図は、平面
度モニタ一本体の拡大正面図を示す。図において、１１
は人工衛星等の飛翔体で、】２は該飛翔体ＩＩに搭載さ
れた合成簡ロレーダの展開パネル形アンテナである。ア
ンテナ１２の中央支持フレーム１３の一端には、平面度
モニタ一本体１４が取付けられている。該モニタ一本体
１４は受光素子１５を同心円状に配置して構成されてい
る。一方、アンテナ１２の先端部１２′には、ミラー１
５が外部光源からの光を反射して受光素子１５へ入射さ
せるように配置されている。
施例の平面図、第４図は、その側面図、第５図は、平面
度モニタ一本体の拡大正面図を示す。図において、１１
は人工衛星等の飛翔体で、】２は該飛翔体ＩＩに搭載さ
れた合成簡ロレーダの展開パネル形アンテナである。ア
ンテナ１２の中央支持フレーム１３の一端には、平面度
モニタ一本体１４が取付けられている。該モニタ一本体
１４は受光素子１５を同心円状に配置して構成されてい
る。一方、アンテナ１２の先端部１２′には、ミラー１
５が外部光源からの光を反射して受光素子１５へ入射さ
せるように配置されている。
このように構成された合成開口レーダアンテナにおいて
、ミラー１６が太陽光、月光、地上のレーザ光源などの
外部光源からの光Ｓを受ける点、平面度モニタ一本体１
４に向けて反射させる。外光Ｓはモニタ一本体１４の同
心円状に配列されている受光素子１５のいずれかで検知
される。したがって、ミラー１６の記者イα着のマ・ノ
斗ヰ蔗ム山亦ｌｈ１軍石度）が、基準面に対して零であ
る場合に、ミラー１６で反射された外光Ｓが入射する受
光素子（例えば中央の素子）が予め定められておれば、
どの受光素子によってミラー反射外光Ｓが検知されたか
によって、ミラー配置部分（この実施例では先端部）の
変位量（平面度）を検出することができる。
、ミラー１６が太陽光、月光、地上のレーザ光源などの
外部光源からの光Ｓを受ける点、平面度モニタ一本体１
４に向けて反射させる。外光Ｓはモニタ一本体１４の同
心円状に配列されている受光素子１５のいずれかで検知
される。したがって、ミラー１６の記者イα着のマ・ノ
斗ヰ蔗ム山亦ｌｈ１軍石度）が、基準面に対して零であ
る場合に、ミラー１６で反射された外光Ｓが入射する受
光素子（例えば中央の素子）が予め定められておれば、
どの受光素子によってミラー反射外光Ｓが検知されたか
によって、ミラー配置部分（この実施例では先端部）の
変位量（平面度）を検出することができる。
そして、検出されたアンテナ平面度の変位量は、他のデ
ータと共に地上に伝送され、画像再生時に、その変位量
からアンテナパターン計算を行ない、これに基づいて画
像再生上の各種パラメータに補正を加えることによって
、正確な観測対象物の画像を得ることができる。
ータと共に地上に伝送され、画像再生時に、その変位量
からアンテナパターン計算を行ない、これに基づいて画
像再生上の各種パラメータに補正を加えることによって
、正確な観測対象物の画像を得ることができる。
平面度の測定監視は、展開パネル形アンテナを展開した
のちは、定常軌道上においては、常時行なう必要はなく
、経年変化を調べるために年数回程度行なえばよく、そ
の各測定監視時点における、外部光源（例えば、太陽）
と衛星間の位置関係は、高精度で算出されるので、衛星
本体あるいはアンテナ等の特定部分（例えば平面度モニ
タ一本体）に設けられた光源（例えば、レーザ発光素子
）から、平面度測定用の光を発射する場合と、同様に動
作させることができる。
のちは、定常軌道上においては、常時行なう必要はなく
、経年変化を調べるために年数回程度行なえばよく、そ
の各測定監視時点における、外部光源（例えば、太陽）
と衛星間の位置関係は、高精度で算出されるので、衛星
本体あるいはアンテナ等の特定部分（例えば平面度モニ
タ一本体）に設けられた光源（例えば、レーザ発光素子
）から、平面度測定用の光を発射する場合と、同様に動
作させることができる。
また、ミラー取付角度とミラー反射光入射受光素子との
関係が、正確に設定されておれば、ミラーは固定式ある
いは可動式のいずれでも用いることができる。可動式と
した場合は、可動部分を含むため宇宙環境での信頼性は
低下するが、処理計算は容易になる。一方、固定式とし
た場合は、可動部分がないため信頼性は向上するが、処
理計算が複雑になるデメリットがある。
関係が、正確に設定されておれば、ミラーは固定式ある
いは可動式のいずれでも用いることができる。可動式と
した場合は、可動部分を含むため宇宙環境での信頼性は
低下するが、処理計算は容易になる。一方、固定式とし
た場合は、可動部分がないため信頼性は向上するが、処
理計算が複雑になるデメリットがある。
上記実施例では、アンテナに一個の平面度モニターを配
置したもの、すなわち、モニタ一本体を中央支持フレー
ムに、ミラーを先端部に配置したものを示したが、平面
度モニターは一個に限らず、アンテナの大きさなどに応
じ、複数個配置したり、また、その配置位置もアンテナ
中央と先端部に限らず、必要に応じ適宜設定することが
できる。
置したもの、すなわち、モニタ一本体を中央支持フレー
ムに、ミラーを先端部に配置したものを示したが、平面
度モニターは一個に限らず、アンテナの大きさなどに応
じ、複数個配置したり、また、その配置位置もアンテナ
中央と先端部に限らず、必要に応じ適宜設定することが
できる。
また、上記実施例では、アンテナ平面度の変位量の検出
後、その検出量を画像再生時のパラメータ補正量として
用いたものを示したが、アンテナパネルの平面度そのも
のを、モータ駆動あるいは熱的制御で補正できるように
構成した場合には、検出変位量に応して、アンテナパネ
ルの平面度自体を自動補正するように構成することもで
きる。
後、その検出量を画像再生時のパラメータ補正量として
用いたものを示したが、アンテナパネルの平面度そのも
のを、モータ駆動あるいは熱的制御で補正できるように
構成した場合には、検出変位量に応して、アンテナパネ
ルの平面度自体を自動補正するように構成することもで
きる。
以上実施例に基づき詳細に説明したように、本発明によ
れば、平面度モニターによりアンテナパネルの平面度の
変位量を容易に検出することができ、その変位量に応し
た画像再生時における補正、あるいはアンテナパネル自
体の平面度の補正により、正確な観測対象物の画像を得
ることができる。
れば、平面度モニターによりアンテナパネルの平面度の
変位量を容易に検出することができ、その変位量に応し
た画像再生時における補正、あるいはアンテナパネル自
体の平面度の補正により、正確な観測対象物の画像を得
ることができる。
また、本発明においては、平面度モニターとして外部光
を利用するように構成しているので、モニター自体を簡
素化し、信頼性を向上させることができる。
を利用するように構成しているので、モニター自体を簡
素化し、信頼性を向上させることができる。
第１図は、一般の合成開口レーダの概略構成図、第２図
は、その動作態様を示す説明図、第３図は、本発明に係
る合成開口レーダアンテナの一実施例の平面図、第４図
は、その側面図、第５図は、平面度モニタ一本体の拡大
正面図である。 図において、１１は飛翔体、１２は合成開口レーダアン
テナ、１４は平面度モニタ一本体、１５は受光素子、１
６はミラー、Ｓは外部光を示す。 特許出願人宇宙開発事業団 代理人弁理士 最 上 健 冶 第１２ 先２図 完４図 ４ 垢５図
は、その動作態様を示す説明図、第３図は、本発明に係
る合成開口レーダアンテナの一実施例の平面図、第４図
は、その側面図、第５図は、平面度モニタ一本体の拡大
正面図である。 図において、１１は飛翔体、１２は合成開口レーダアン
テナ、１４は平面度モニタ一本体、１５は受光素子、１
６はミラー、Ｓは外部光を示す。 特許出願人宇宙開発事業団 代理人弁理士 最 上 健 冶 第１２ 先２図 完４図 ４ 垢５図
Claims (1)
- 人工衛星等の飛翔体に搭載された合成開口レーダにおい
て、離間して配設された受光素子とミラーとからなる受
動型平面度モニターを備えているごとを特徴とする合成
開口レーダアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59112211A JPS60257603A (ja) | 1984-06-02 | 1984-06-02 | 合成開口レ−ダアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59112211A JPS60257603A (ja) | 1984-06-02 | 1984-06-02 | 合成開口レ−ダアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257603A true JPS60257603A (ja) | 1985-12-19 |
| JPH0213481B2 JPH0213481B2 (ja) | 1990-04-04 |
Family
ID=14581032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59112211A Granted JPS60257603A (ja) | 1984-06-02 | 1984-06-02 | 合成開口レ−ダアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257603A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02216077A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-28 | Nec Corp | 合成開口レーダ装置 |
| WO2016079945A1 (ja) * | 2014-11-18 | 2016-05-26 | 川崎重工業株式会社 | レーダ衛星およびこれを用いたレーダ衛星システム |
-
1984
- 1984-06-02 JP JP59112211A patent/JPS60257603A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02216077A (ja) * | 1989-02-17 | 1990-08-28 | Nec Corp | 合成開口レーダ装置 |
| WO2016079945A1 (ja) * | 2014-11-18 | 2016-05-26 | 川崎重工業株式会社 | レーダ衛星およびこれを用いたレーダ衛星システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0213481B2 (ja) | 1990-04-04 |
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