JP2004251844A - 合成開口レーダ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーダ画像の劣化を抑圧し、より鮮明な画像を得ることのできる合成開口レーダ装置を提供する。
【解決手段】レーダエコーの受信信号をアンテナ部１の振動の検出の結果に応じて補正することによりレーダ画像の劣化を抑圧する合成開口レーダ装置において、アンテナ部１を防振部材７を介してプラットフォーム６に取り付けるようにする。このようにすることでプラットフォーム６からアンテナ部１に伝わる振動の高周波成分を遮断し、既存の振動補正手段による画像劣化防止効果をさらに高められるようにしてさらに鮮明なレーダ画像を得られるようにする。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機などの移動するプラットフォームに搭載して使用される合成開口レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成開口レーダ（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄａｒ）はアンテナを移動させながらレーダ処理を行ない、各位置における受信処理の結果を合成してあたかもアンテナ開口を拡大したのと同様の効果を得るレーダ装置である。このような原理から、合成開口レーダは航空機などの移動するプラットフォームに搭載して使用されることが多い。
【０００３】
ところで既存の合成開口レーダにおいては、アンテナをプラットフォームに直接固定するようにしている。このためプラットフォームの振動がアンテナにそのまま伝わり、レーダ画像が劣化する。アンテナの振動をセンサで検出し、信号処理段階において補正を加えることで画像の劣化を抑圧する手法は知られている（例えば特許文献１〜３参照）が、センサで検出できる周波数には限界があり、その能力を超える周波数成分は検出することができない。従って、処理段階において除去しきれない高周波成分はそのままレーダ画像の劣化として残り、レーダ性能に悪影響を及ぼす。
【０００４】
なお、合成開口レーダへの適用を意図しないアンテナ装置における防振技術は従来から知られており、例えば下記特許文献４〜６に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１６０５１５号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平９−１７８８４５号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開２０００−１９２４８号公報
【０００８】
【特許文献４】
特開平６−１６４２２６号公報
【０００９】
【特許文献５】
特開平１０−１５０３１１号公報
【００１０】
【特許文献６】
特開２００２−１３５０１９号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように既存の合成開口レーダは、プラットフォームの振動のうち除去しきれない高周波成分の影響によりレーダ画像が劣化する可能性が有る。
【００１２】
本発明の目的は、レーダ画像の劣化を抑圧し、より鮮明な画像を得ることのできる合成開口レーダ装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係わる合成開口レーダ装置は、移動するプラットフォームに搭載され目標からのレーダエコーを受信するアンテナ部と、前記アンテナ部の前記目標に対する位置情報を前記プラットフォームの移動に伴って検出する位置検出手段（例えば機体動揺検出部）と、前記アンテナ部の振動を検出する振動検出手段（例えば機体動揺検出部）と、前記アンテナ部により受信された受信信号を前記振動検出手段による検出結果をもとに当該アンテナ部の振動による影響から補正する補正手段（例えば機体動揺補正処理部）と、この補正手段により補正された前記受信信号と前記位置検出手段により検出される位置情報とをもとに合成開口処理を行なうレーダ処理手段（例えばＳＡＲ処理部）とを具備し、前記アンテナ部は防振部材（例えばゴム状部材）を介して前記プラットフォームに取り付けられることを特徴とする。
【００１４】
このような手段を講じることにより、プラットフォームからアンテナに伝わる振動の高周波成分が防振部材により遮断される。従ってアンテナに伝わる振動の周波数成分をセンサの振動検出能力の範囲内に収めることができ、これによりレーダ画像の劣化を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係わる合成開口レーダ装置の実施の形態を示す機能ブロック図である。この装置は航空機などの移動するプラットフォームに搭載して使用される。
【００１７】
図１の合成開口レーダ装置は、送信用および受信用で共用されるアンテナ部１を備える。アンテナ部１はレーダ送信波を送信し、またレーダエコーを受信する。アンテナ部１から放射されたレーダ送信波は、地表面などの目標によりレーダエコーとして反射される。レーダエコーはアンテナ部１により受信され、機体動揺補正処理部２を介してＳＡＲ処理部３に入力される。
【００１８】
アンテナ部１はプラットフォームの振動とともに振動する。その周波数成分は機体動揺検出部４により検出され、その結果が機体動揺補正処理部２に入力される。機体動揺補正処理部２は、機体動揺検出部４による振動の検出結果をもとに、レーダエコーの受信信号をアンテナ部１の振動による影響から補正する。
【００１９】
さらに、機体動揺検出部４は、例えばＩＮＳ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）やＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などの測位手段を備え、プラットフォームの移動に伴って移動するアンテナ部１の位置情報を検出する。機体動揺検出部４により検出されたアンテナ部１の位置情報は、ＳＡＲ処理部３に与えられる。ＳＡＲ処理部３は、機体動揺補正処理部２により補正された受信信号と、アンテナ部１の位置情報とをもとに合成開口処理を施し、レーダ画像を得る。
【００２０】
ところで、機体動揺検出部４によりアンテナ部１の振動の低周波成分を検出することは可能であるが、高周波成分を完全に取り除くことは困難である。そこで本実施形態では、合成開口レーダ装置において、図２に示される手法を新たに提案する。
【００２１】
図２は、図１のアンテナ部１の取り付け状態を示す模式図である。このように本実施形態では、アンテナ部１を防振部材（ダンパー）７を介してプラットフォーム６に取り付けるようにする。防振部材７としては、例えばゴム状部材、ばね上部材、ゲル状の材料、あるいは互いに同極が相対して配設される一対の磁石などを用いることができる。磁石を用いる場合には互いの斥力による反発を留めるため、ガイド様の機構を設けるようにする
このようにすることで、プラットフォーム６からアンテナ部１に伝達される振動の周波数成分のうち高周波領域が遮断される。これにより機体動揺検出部４および機体動揺補正処理部２において、その能力の範囲内で信号補正を実施することができ、従って振動により生じるレーダ画像への悪影響をほぼ完全に抑圧することが可能になる。防振部材７の材料および機構は、機体動揺検出部４および機体動揺補正処理部２の能力に応じて適切に決めることができる。
【００２２】
以上のことから本実施形態によれば、レーダ画像の劣化を抑圧でき、これにより、より鮮明な画像を得ることのできる合成開口レーダ装置を提供することが可能となる。
【００２３】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えばプラットフォーム６としては航空機に限らず、車両などの移動体であればいかなるものでも良い。このほか、防振部材の材質など、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施を行うことができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳しく述べたように本発明によれば、レーダ画像の劣化を抑圧でき、これにより、より鮮明な画像を得ることのできる合成開口レーダ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる合成開口レーダ装置の実施の形態を示す機能ブロック図。
【図２】図１のアンテナ部１の取り付け状態を示す模式図。
【符号の説明】
１…アンテナ部、２…機体動揺補正処理部、３…ＳＡＲ処理部、４…機体動揺検出部、６…プラットフォーム、７…防振部材

Claims (3)

1. 移動するプラットフォームに搭載され目標からのレーダエコーを受信するアンテナ部と、
   前記アンテナ部の前記目標に対する位置情報を前記プラットフォームの移動に伴って検出する位置検出手段と、
   前記アンテナ部の振動を検出する振動検出手段と、
   前記アンテナ部により受信された受信信号を、前記振動検出手段による検出結果をもとに当該アンテナ部の振動による影響から補正する補正手段と、
   この補正手段により補正された前記受信信号と前記位置検出手段により検出される位置情報とをもとに合成開口処理を行なうレーダ処理手段とを具備し、
   前記アンテナ部は防振部材を介して前記プラットフォームに取り付けられることを特徴とする合成開口レーダ装置。
2. 前記防振部材はゴム状部材であることを特徴とする請求項１に記載の合成開口レーダ装置。
3. 前記防振部材は磁気の反発力を利用する磁石部材であることを特徴とする請求項１に記載の合成開口レーダ装置。

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