JP2014139581A - Target speed specification device and target speed specification program - Google Patents
Target speed specification device and target speed specification program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014139581A JP2014139581A JP2014063091A JP2014063091A JP2014139581A JP 2014139581 A JP2014139581 A JP 2014139581A JP 2014063091 A JP2014063091 A JP 2014063091A JP 2014063091 A JP2014063091 A JP 2014063091A JP 2014139581 A JP2014139581 A JP 2014139581A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- speed
- target
- velocity
- predicted
- range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 108
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 97
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 48
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 237
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 137
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 99
- 238000012886 linear function Methods 0.000 claims description 33
- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 claims description 8
- 238000013479 data entry Methods 0.000 claims description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 45
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 11
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 5
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 2,4-D Chemical compound OC(=O)COC1=CC=C(Cl)C=C1Cl OVSKIKFHRZPJSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
この発明は、例えば、SAR(Synthetic Aperture Radar)画像から目標物の速度を特定する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for identifying the speed of a target from, for example, a SAR (Synthetic Aperture Radar) image.
特許文献1には、アジマス圧縮後のSAR画像(アジマス圧縮後データ)から目標物の速度を特定するリフォーカスISAR(Inverse SAR)について記載されている。
リフォーカスISARでは、アジマス圧縮後データを、アジマス圧縮に用いた参照関数を用いて解凍して、アジマス圧縮前のデータに戻す。そして、目標物の予測速度を変化させて、複数の参照関数を生成し、生成した各参照関数を用いてアジマス圧縮前のデータを再びアジマス圧縮して、複数のアジマス圧縮後データを生成する。生成した複数のアジマス圧縮後の画像の中で、最も鮮明な(振幅値の大きい)画像データを得る際に使用した参照関数を特定し、その参照関数を生成する際に使用した目標物の予測速度を、その目標物の速度であると特定する。
In the refocus ISAR, the data after azimuth compression is decompressed using the reference function used for azimuth compression, and is returned to the data before azimuth compression. Then, the prediction speed of the target is changed to generate a plurality of reference functions, and the data before azimuth compression is again azimuth-compressed using each of the generated reference functions to generate a plurality of data after azimuth compression. Identify the reference function that was used to obtain the clearest (large amplitude value) image data among the multiple azimuth-compressed images that were generated, and predict the target that was used to generate the reference function The speed is identified as that of the target.
リフォーカスISARでは、高精度に目標物の速度を特定するためには、目標物の予測速度の変化幅を小さくして、多くの予測速度に基づく計算をしなければならない。そのため、高精度に目標物の速度を特定する場合、計算量が多くなってしまう。
この発明は、少ない計算量で高精度に目標物の速度を特定することを目的とする。
In the refocus ISAR, in order to specify the speed of the target with high accuracy, it is necessary to make a calculation based on a large number of predicted speeds by reducing the variation range of the predicted speed of the target. Therefore, when the speed of the target is specified with high accuracy, the amount of calculation increases.
An object of the present invention is to specify the speed of a target with high accuracy with a small amount of calculation.
この発明に係る目標物速度特定装置は、
SARにより観測された目標物の速度を特定する目標物速度特定装置であり、
SARを搭載したSAR搭載機の速度vp、合成開口中心でのSARと目標物との距離R0、合成開口時間τでSARが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力するデータ入力部と、
レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも1つずつ入力する予測速度入力部と、
前記予測速度入力部が入力した複数のレンジ方向の予測速度と、目標物のアジマス方向の速度とに基づき、前記レンジ方向の予測速度毎に、前記SAR搭載機の速度vpと目標物の速度とに基づき表される前記SARと前記目標物との相対距離から得られる参照関数を処理装置により生成することで、複数の参照関数を生成する参照関数生成部と、
前記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、
前記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を処理装置により算出する振幅値算出部と、
前記予測速度入力部が入力した複数のレンジ方向の予測速度と、前記振幅値算出部が各アジマス圧縮後データから算出した振幅値とに基づき、SAR搭載機の速度vpと距離R0と合成開口時間τと目標物のレンジ方向の予測速度vr’とを用いて表された振幅値V0 vrgの関数を用いて、目標物のレンジ方向速度を特定する速度特定部と
を備えることを特徴とする。
The target speed specifying device according to the present invention is:
A target speed specifying device for specifying a speed of a target observed by the SAR;
Velocity v p of the SAR mounting machine equipped with SAR, enter the distance R 0, after range compression data range compression for the data of the target the SAR observed by the synthetic aperture time τ between the SAR and the target in the synthetic aperture center A data input section to
As predicted velocity in the range direction, the prediction speed input unit and a target speed slower and faster than the range direction of the velocity v r of the input by at least one of each,
Velocity of the plurality of range-based prediction rate prediction speed input unit is inputted, based on the azimuth direction of the velocity of the target, for each predicted velocity of the range direction, velocity v p and target of the SAR mounting machine A reference function generation unit that generates a plurality of reference functions by generating a reference function obtained from a relative distance between the SAR and the target represented based on
An azimuth compression processing unit that azimuth-compresses the range-compressed data input by the data input unit and generates a plurality of azimuth-compressed data by a processing device based on each reference function of the plurality of reference functions generated by the reference function generation unit When,
An amplitude value calculating unit that calculates an amplitude value of an image of a target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data generated by the azimuth compression processing unit;
Based on the predicted speeds in a plurality of ranges input by the predicted speed input unit and the amplitude values calculated from the azimuth-compressed data by the amplitude value calculation unit, the speed v p and the distance R 0 of the SAR-equipped machine are combined. A speed specifying unit that specifies the speed in the range direction of the target using a function of the amplitude value V 0 vrg expressed using the opening time τ and the predicted speed v r ′ in the range of the target. Features.
前記速度特定部は、数1に示す振幅値V0 vrgの関数を用いて目標物のレンジ方向速度を特定する
ことを特徴とする。
前記予測速度入力部は、レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度vr1’と速い速度vr2’とを入力し、
前記速度特定部は、前記予測速度入力部が入力したレンジ方向の予測速度vr1’及びvr2’と、レンジ方向の予測速度vr1’に基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値P1と、レンジ方向の予測速度vr2’に基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値P2とを数2に代入することにより、目標物のレンジ方向の速度vrを特定することを特徴とする。
The speed specifying unit, wherein the predicted speed input unit is in the range direction input predicted velocity v r1 'and v r2', range direction of predicted velocity v r1 'based on the generated post-azimuth compression generated by the reference function The amplitude value P 1 of the target image in the data and the amplitude value P 2 of the target image in the azimuth-compressed data generated by the reference function generated based on the predicted speed v r2 ′ in the range direction By substituting into, the velocity v r of the target in the range direction is specified.
前記予測速度入力部は、レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも2つずつ入力し、
前記速度特定部は、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い少なくとも2つのレンジ方向の予測速度と、その少なくとも2つのレンジ方向の予測速度それぞれに基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値とから最小二乗法により一次関数V0 vrg=a1vr+a2(ここで、a1,a2は定数)を算出し、目標物のレンジ方向の速度vrより速い少なくとも2つのレンジ方向の予測速度と、その少なくとも2つのレンジ方向の予測速度それぞれに基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値とから最小二乗法により一次関数V0 vrg=b1vr+b2(ここで、b1,b2は定数)を算出し、一次関数V0 vrg=a1vr+a2と一次関数V0 vrg=b1vr+b2とからレンジ方向の速度vrを特定する
ことを特徴とする。
The predicted speed input unit, a predicted velocity in the range direction, and a target range direction of the velocity v r slower rate and a faster rate of type each at least two, respectively,
The speed specifying unit, and the predicted velocity in the range direction of the velocity v is slower than r at least two range direction of the target, at least the generated azimuth compression by two range direction prediction speed reference function that has been generated based on the respective A linear function V 0 vrg = a 1 v r + a 2 (where a 1 and a 2 are constants) is calculated from the amplitude value of the image of the target in the subsequent data by the least square method, and the range of the target is calculated. A predicted speed in at least two range directions faster than the speed v r, and an amplitude value of the target image in the azimuth-compressed data generated by a reference function generated based on each of the predicted speeds in the at least two range directions. A linear function V 0 vrg = b 1 v r + b 2 (where b 1 and b 2 are constants) is calculated by the least square method, and the
この発明に係る目標物速度特定装置は、
SARにより観測された目標物の速度を特定する目標物速度特定装置であり、
SARが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力するデータ入力部と、
レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも1つずつ含む少なくとも3つの予測速度を入力する予測速度入力部と、
前記予測速度入力部が入力した複数のレンジ方向の予測速度と、目標物のアジマス方向の速度とに基づき、前記レンジ方向の予測速度毎に、前記SAR搭載機の速度vpと目標物の速度とに基づき表される前記SARと前記目標物との相対距離から得られる参照関数を処理装置により生成することで、複数の参照関数を生成する参照関数生成部と、
前記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、
前記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を処理装置により算出する振幅値算出部と、
前記予測速度入力部が入力した前記少なくとも3つのレンジ方向の予測速度と、前記振幅値算出部が各アジマス圧縮後データから算出した振幅値とから所定の方法により2次関数V0 vrg=c1vr 2+c2vr+c3(ここで、c1,c2,c3は定数)を算出して、その2次曲線の底におけるレンジ方向の速度を、レンジ方向の速度vrとして処理装置により特定する速度特定部と
を備えることを特徴とする。
The target speed specifying device according to the present invention is:
A target speed specifying device for specifying a speed of a target observed by the SAR;
A data input unit for inputting range-compressed data obtained by performing range compression on target data observed by the SAR;
As predicted velocity in the range direction, and predicted velocity input unit for inputting at least three predicted velocity and a target speed slower and faster than the range direction of the velocity v r of each at least one of each,
Velocity of the plurality of range-based prediction rate prediction speed input unit is inputted, based on the azimuth direction of the velocity of the target, for each predicted velocity of the range direction, velocity v p and target of the SAR mounting machine A reference function generation unit that generates a plurality of reference functions by generating a reference function obtained from a relative distance between the SAR and the target represented based on
An azimuth compression processing unit that azimuth-compresses the range-compressed data input by the data input unit and generates a plurality of azimuth-compressed data by a processing device based on each reference function of the plurality of reference functions generated by the reference function generation unit When,
An amplitude value calculating unit that calculates an amplitude value of an image of a target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data generated by the azimuth compression processing unit;
A quadratic function V 0 vrg = c 1 by a predetermined method from the predicted speeds in the at least three range directions input by the predicted speed input unit and the amplitude values calculated from the azimuth-compressed data by the amplitude value calculation unit. Calculate v r 2 + c 2 v r + c 3 (where c 1 , c 2 , and c 3 are constants) and process the speed in the range direction at the bottom of the quadratic curve as the speed v r in the range direction And a speed specifying unit specified by the apparatus.
この発明に係る目標物速度特定プログラムは、
SARにより観測された目標物の速度を特定する目標物速度特定プログラムであり、
SARを搭載したSAR搭載機の速度vp、合成開口中心でのSARと目標物との距離R0、合成開口時間τでSARが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力するデータ入力処理と、
レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも1つずつ入力する予測速度入力処理と、
前記予測速度入力処理で入力した複数のレンジ方向の予測速度と、目標物のアジマス方向の速度とに基づき、前記レンジ方向の予測速度毎に、前記SAR搭載機の速度vpと目標物の速度とに基づき表される前記SARと前記目標物との相対距離から得られる参照関数を生成することで、複数の参照関数を生成する参照関数生成処理と、
前記参照関数生成処理で生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記データ入力処理で入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを生成するアジマス圧縮処理と、
前記アジマス圧縮処理で生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を算出する振幅値算出処理と、
前記予測速度入力処理で入力した複数のレンジ方向の予測速度と、前記振幅値算出処理で各アジマス圧縮後データから算出した振幅値とに基づき、SAR搭載機の速度vpと距離R0と合成開口時間τと目標物のレンジ方向の予測速度vr’とを用いて表された振幅値V0 vrgの関数を用いて、目標物のレンジ方向速度を特定する速度特定処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする。
The target speed specifying program according to the present invention includes:
A target speed specifying program for specifying the speed of a target observed by the SAR;
Velocity v p of the SAR mounting machine equipped with SAR, enter the distance R 0, after range compression data range compression for the data of the target the SAR observed by the synthetic aperture time τ between the SAR and the target in the synthetic aperture center Data entry processing to
As predicted velocity in the range direction, the predicted speed input processing and target range direction of the velocity v r slower rate and a faster rate of inputting one by at least one of each,
Velocity of the plurality of range-based prediction rate entered on predicted velocity input process, based on the azimuth direction of the velocity of the target, for each predicted velocity of the range direction, velocity v p and target of the SAR mounting machine A reference function generation process for generating a plurality of reference functions by generating a reference function obtained from a relative distance between the SAR and the target represented based on
Based on each reference function of the plurality of reference functions generated in the reference function generation processing, azimuth compression processing to generate a plurality of azimuth compressed data by azimuth compressing the range-compressed data input in the data input processing,
An amplitude value calculation process for calculating an amplitude value of an image of a target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data generated by the azimuth compression process;
Based on the predicted speeds in the plurality of range directions input in the predicted speed input process and the amplitude values calculated from the respective azimuth-compressed data in the amplitude value calculation process, the speed v p and the distance R 0 of the SAR-equipped machine are combined. Using a function of the amplitude value V 0 vrg expressed using the opening time τ and the predicted speed v r ′ of the target in the range direction, a speed specifying process for specifying the speed in the range direction of the target is executed on the computer It is characterized by making it.
前記速度特定処理では、数3に示す振幅値V0 vrgの関数を用いて目標物のレンジ方向速度を特定する
ことを特徴とする。
前記予測速度入力処理では、レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度vr1’と速い速度vr2’とを入力し、
前記速度特定処理では、前記予測速度入力処理で入力したレンジ方向の予測速度vr1’及びvr2’と、レンジ方向の予測速度vr1’に基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値P1と、レンジ方向の予測速度vr2’に基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値P2とを数4に代入することにより、目標物のレンジ方向の速度vrを特定することを特徴とする。
Wherein a rate specific process, the a predicted velocity in the range direction inputted by the input processing predicted velocity v r1 'and v r2', range direction of predicted velocity v r1 'based on the generated post-azimuth compression generated by the reference function The amplitude value P 1 of the target image in the data and the amplitude value P 2 of the target image in the azimuth-compressed data generated by the reference function generated based on the predicted speed v r2 ′ in the range direction substituting the result, and identifies the range direction of the velocity v r of the target.
前記予測速度入力処理では、レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも2つずつ入力し、
前記速度特定処理では、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い少なくとも2つのレンジ方向の予測速度と、その少なくとも2つのレンジ方向の予測速度それぞれに基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値とから最小二乗法により一次関数V0 vrg=a1vr+a2(ここで、a1,a2は定数)を算出し、目標物のレンジ方向の速度vrより速い少なくとも2つのレンジ方向の予測速度と、その少なくとも2つのレンジ方向の予測速度それぞれに基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値とから最小二乗法により一次関数V0 vrg=b1vr+b2(ここで、b1,b2は定数)を算出し、一次関数V0 vrg=a1vr+a2と一次関数V0 vrg=b1vr+b2とからレンジ方向の速度vrを特定する
ことを特徴とする。
The predictive speed input processing, as the predicted rate in the range direction, and a target range direction of the velocity v r slower rate and a faster rate of type each at least two, respectively,
Wherein a rate specific process, and predicted velocity in the range direction of the velocity v is slower than r at least two range direction of the target, at least the generated azimuth compression by two range direction prediction speed reference function that has been generated based on the respective A linear function V 0 vrg = a 1 v r + a 2 (where a 1 and a 2 are constants) is calculated from the amplitude value of the image of the target in the subsequent data by the least square method, and the range of the target is calculated. A predicted speed in at least two range directions faster than the speed v r, and an amplitude value of the target image in the azimuth-compressed data generated by a reference function generated based on each of the predicted speeds in the at least two range directions. by the least squares method (wherein, b 1, b 2 are constants) a linear function V 0 vrg = b 1 v r +
この発明に係る目標物速度特定プログラムは、
SARにより観測された目標物の速度を特定する目標物速度特定プログラムであり、
SARが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力するデータ入力処理と、
レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも1つずつ含む少なくとも3つの予測速度を入力する予測速度入力処理と、
前記予測速度入力処理で入力した複数のレンジ方向の予測速度と、目標物のアジマス方向の速度とに基づき、前記レンジ方向の予測速度毎に、前記SAR搭載機の速度vpと目標物の速度とに基づき表される前記SARと前記目標物との相対距離から得られる参照関数を生成することで、複数の参照関数を生成する参照関数生成処理と、
前記参照関数生成処理で生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記データ入力処理で入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを生成するアジマス圧縮処理と、
前記アジマス圧縮処理で生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を算出する振幅値算出処理と、
前記予測速度入力処理で入力した前記少なくとも3つのレンジ方向の予測速度と、前記振幅値算出処理で各アジマス圧縮後データから算出した振幅値とから所定の方法により2次関数V0 vrg=c1vr 2+c2vr+c3(ここで、c1,c2,c3は定数)を算出して、その2次曲線の底におけるレンジ方向の速度を、レンジ方向の速度vrとして特定する速度特定処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする。
The target speed specifying program according to the present invention includes:
A target speed specifying program for specifying the speed of a target observed by the SAR;
A data input process for inputting range-compressed data obtained by subjecting the target data observed by the SAR to range compression;
A predicted speed input process for inputting at least three predicted speeds each including at least one of a speed slower than a speed v r of the target in the range direction and a speed higher than the target speed in the range direction;
Velocity of the plurality of range-based prediction rate entered on predicted velocity input process, based on the azimuth direction of the velocity of the target, for each predicted velocity of the range direction, velocity v p and target of the SAR mounting machine A reference function generation process for generating a plurality of reference functions by generating a reference function obtained from a relative distance between the SAR and the target represented based on
Based on each reference function of the plurality of reference functions generated in the reference function generation processing, azimuth compression processing to generate a plurality of azimuth compressed data by azimuth compressing the range-compressed data input in the data input processing,
An amplitude value calculation process for calculating an amplitude value of an image of a target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data generated by the azimuth compression process;
A quadratic function V 0 vrg = c 1 by a predetermined method from the predicted speed in the at least three range directions input in the predicted speed input process and the amplitude value calculated from each azimuth-compressed data in the amplitude value calculation process. Calculate v r 2 + c 2 v r + c 3 (where c 1 , c 2 , and c 3 are constants) and specify the speed in the range direction at the bottom of the quadratic curve as the speed v r in the range direction And causing the computer to execute a speed specifying process.
この発明に係る目標物速度特定装置では、振幅値V0 vrgの関数を用いて目標物のレンジ方向の速度を特定する。これにより、少ない計算量で目標物のレンジ方向の速度を特定することができる。 In the target object speed specifying device according to the present invention, the speed of the target object in the range direction is specified using a function of the amplitude value V 0 vrg . Thereby, the speed of the target in the range direction can be specified with a small amount of calculation.
以下、図に基づき、発明の実施の形態を説明する。
以下の説明において、処理装置は後述するCPU911等である。記憶装置は後述するROM913、RAM914、磁気ディスク920等の記憶装置である。入力装置は後述するキーボード902、マウス903等である。つまり、処理装置、記憶装置、入力装置はハードウェアである。
Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
In the following description, the processing device is a
実施の形態1.
実施の形態1では、目標物がアジマス方向に移動している場合と、レンジ方向に移動している場合とを想定した、アジマス圧縮時におけるマッチドフィルタの数式(振幅値の関数)を簡単に説明する。
In the first embodiment, a mathematical expression of a matched filter (a function of an amplitude value) at the time of azimuth compression assuming that the target is moving in the azimuth direction and the case where the target is moving in the range direction is briefly described. To do.
SAR画像再生処理では、一般に、SARによって得られた受信信号を、レンジ圧縮し、アジマス圧縮して画像データを生成する。レンジ圧縮やアジマス圧縮とは、参照関数と、受信信号とをマッチドフィルタへ入力することにより、振幅値(電圧)を計算する処理である。 In the SAR image reproduction process, generally, a received signal obtained by SAR is range-compressed and azimuth-compressed to generate image data. Range compression and azimuth compression are processes for calculating an amplitude value (voltage) by inputting a reference function and a received signal to a matched filter.
マッチドフィルタは、数11により表される。
アジマス圧縮の参照関数は、一般に数12により表される。
目標物のレンジ方向の速度vr、アジマス方向の速度va、SAR搭載機の速度vPはそれぞれ数13のように定義できる。
すると、SARと目標物との相対距離R(t)を数14のように表すことができる。
Then, the relative distance R (t) between the SAR and the target can be expressed as in Expression 14.
数14を用いることで、数12に示すアジマス圧縮の参照関数は、数14のtに関連する項のみが重要であるため、数16のようになる。
受信信号Vr(t)についても、アジマス圧縮の参照関数と同様に、数17のように表すことができる。なお、受信信号には、信号の減衰や散乱強度等によって定められるスケールファクタαが含まれる点で、参照関数とは異なる式となっている。
SARにより撮像した目標物が移動している場合を考える。この場合、参照関数における目標物の速度と、受信信号における目標物の速度とが一致しない可能性がある。そこで、参照関数における目標物の速度と、受信信号における目標物の速度とを別の変数を用いて表す。 Consider a case where a target imaged by SAR is moving. In this case, the target speed in the reference function may not match the target speed in the received signal. Therefore, the speed of the target in the reference function and the speed of the target in the received signal are expressed using different variables.
まず、目標物のアジマス方向の速度が異なる場合を考える。ここでは、簡単のため、目標物のレンジ方向の速度は同じであるとする。
数15に示すように、目標物のアジマス方向の速度vaは、a0,a1,a2のうち、a2にのみ含まれる。そこで、vaを目標物の真のアジマス方向の速度、va’を目標物のアジマス方向の予測速度として、数18のようにa2’を定義する。
As shown in Equation 15, the speed v a azimuth direction of the target, of a 0, a 1, a 2 , it contained only in a 2. Therefore, the true azimuth direction of velocity of the target to v a, 'as predicted velocity azimuth direction of target, as in equation 18 a 2' v a to define.
数19に示す参照関数V0 azの複素共役をV*とし、数17に示す受信信号Vrを受信信号Vrとして、数11に示すマッチドフィルタに代入して式変形すると、数20が得られる。なお、数20を導く方法については後の実施の形態で説明する。
次に、目標物のレンジ方向の速度が異なる場合を考える。ここでは、簡単のため、目標物のアジマス方向の速度は同じであるとする。
数15に示すように、目標物のレンジ方向の速度vrは、a0,a1,a2のうち、a1にのみ含まれる。そこで、vrを目標物の真のレンジ方向の速度、vr’を目標物のレンジ方向の予測速度として、a1’=vr’と定義する。
そして、参照関数における目標物のレンジ方向の速度は予測速度vr’であり、受信信号における目標物のレンジ方向の速度は真の速度vrであるとする。すると、数16に示す参照関数は、数21のようになる。なお、受信信号は数17に示すままである。
As shown in Formula 15, the range direction of the velocity v r of the target, of a 0, a 1, a 2 , contained only in a 1. Therefore, a 1 ′ = v r ′ is defined where v r is the speed of the target in the true range direction and v r ′ is the predicted speed of the target in the range direction.
Then, it is assumed that the speed in the range direction of the target in the reference function is the predicted speed v r ′, and the speed in the range direction of the target in the received signal is the true speed v r . Then, the reference function shown in Equation 16 is as shown in Equation 21. The received signal remains as shown in Equation 17.
数21に示す参照関数V0 azの複素共役をV*とし、数17に示す受信信号Vrを受信信号Vrとして、数11に示すマッチドフィルタに代入して式変形すると、数22が得られる。なお、数22を導く方法については後の実施の形態で説明する。
数20と数22とを得たことにより、少ない計算量で高精度に目標物の速度を特定することが可能になる。 By obtaining Equations 20 and 22, it is possible to specify the speed of the target with high accuracy with a small amount of calculation.
実施の形態2.
実施の形態2では、数20に基づき、目標物のアジマス方向の速度を、少ない計算量で効率的に特定する方法について説明する。
In the second embodiment, a method for efficiently specifying the speed of the target in the azimuth direction with a small amount of calculation based on Equation 20 will be described.
リフォーカスISARでは、複数のアジマス圧縮の参照関数を生成する際における目標物の予測速度の変化幅を小さくすればするほど、高精度に目標物の速度を特定し得る。一方で、目標物の予測速度の変化幅を小さくすればするほど、計算量が多くなってしまう。
これまで、リフォーカスISARを用いて目標物の速度を特定する際、目標物の予測速度の変化幅をどの程度にすればよいかという指針を得ることができなかった。しかし、数20を用いることで、リフォーカスISARを用いて目標物の速度を特定する際、目標物の予測速度の変化幅をどの程度にすればよいか決定することができる。
In the refocus ISAR, the speed of the target can be specified with higher accuracy as the change width of the predicted speed of the target when generating a plurality of reference functions for azimuth compression is reduced. On the other hand, the amount of calculation increases as the range of change in the predicted speed of the target decreases.
Heretofore, when specifying the speed of a target using the refocus ISAR, it has not been possible to obtain a guideline indicating how much the range of change in the predicted speed of the target should be. However, by using Equation 20, it is possible to determine the amount of change in the predicted speed of the target when the target speed is identified using the refocus ISAR.
図1は、数20から得られる、目標物のアジマス方向の予測速度va’と振幅値V0 vazとの関係を示した図である。図1では、横軸に目標物のアジマス方向の予測速度va’をとり、縦軸に振幅値V0 vazをとっている。
なお、図1では、振幅値V0 vazの最大値を1に正規化している。また、目標物のアジマス方向の真の速度vaを0としている。また、図1では、SARを搭載したSAR搭載機の速度Vp、合成開口中心でのSARと目標物との距離R0、SARから放射される電波の波長λ、合成開口時間τを所定の値としている。
また、以下の説明において、正のアジマス方向速度は、SAR搭載機の進行方向への速度であり、負のアジマス方向速度は、SAR搭載機の進行方向と逆方向への速度である。また、正のレンジ方向速度は、SARから離れるレンジ方向への速度であり、負のレンジ方向速度は、SARへ近づくレンジ方向への速度である。
Figure 1 is obtained from the number 20 is a diagram showing the relationship between the azimuth direction and the predicted velocity v a 'and the amplitude value V 0 vaz of the target. In Figure 1, taking the predicted velocity of the azimuth direction of a target v a 'on the horizontal axis, taking the amplitude value V 0 vaz vertical axis.
In FIG. 1, the maximum value of the amplitude value V 0 vaz is normalized to 1. Moreover, the true velocity v a of the azimuth direction of a target is set to 0. In FIG. 1, the speed V p of the SAR-equipped machine on which the SAR is mounted, the distance R 0 between the SAR and the target at the center of the synthetic aperture, the wavelength λ of the radio wave emitted from the SAR, and the synthetic aperture time τ Value.
In the following description, the positive azimuth direction speed is the speed in the traveling direction of the SAR-equipped machine, and the negative azimuth direction speed is the speed in the direction opposite to the traveling direction of the SAR-equipped machine. The positive range direction speed is a speed in the range direction away from the SAR, and the negative range direction speed is a speed in the range direction approaching the SAR.
ここで、目標物のアジマス方向の真の速度vaを0以外のどの値としても、図1に示すグラフの形状は変化せず、グラフが横軸方向へ平行移動するだけである。つまり、SAR搭載機の速度Vp、距離R0、電波の波長λ、合成開口時間τが決まれば、グラフの形状は定まる。SAR搭載機の速度Vp、距離R0、電波の波長λ、合成開口時間τはSAR画像の観測条件であり、SAR画像を撮像する時点において、決まっている情報である。そこで、図1に示すように、目標物のアジマス方向の真の速度vaを任意の値として、目標物のアジマス方向の予測速度va’と振幅値V0 vazとの関係を示したグラフを描く。
次に、描いたグラフにおける最大振幅値が2番目に高い山M2の頂T2の振幅値V2よりも大きい振幅値Vaを任意に選択する。例えば、ここでは、最大値の1/2である振幅値0.5をVaとして選択する。描いたグラフにおいて、振幅値が選択した振幅値Va以上となる予測速度va’の範囲を特定し、その速度幅Δvaを特定する。
この速度幅Δvaを刻み幅(変化幅)として、目標物の予測速度を変化させて参照関数を生成した場合、少なくとも1つ(高々2つ)の参照関数に基づきアジマス圧縮を行った場合の振幅値はVa以上となる。
ここでは、例えば、予測速度vxにおいて振幅値がVa以上となったとする。すると、予測速度vxの前後Δva/2の速度範囲に、目標物の速度が入ることが分かる。つまり、速度幅Δvaを刻み幅として目標物の予測速度を変化させて参照関数を生成することにより、目標物の速度範囲を速度幅Δvaに絞り込むことができる。
そして、絞り込んだ速度範囲について、細かい刻み幅で予測速度を変化させて、参照関数を生成し、高精度に目標物の速度を特定する。
Here, also the true velocity v a of the azimuth direction of a target as any value other than 0, the shape of the graph shown in FIG. 1 does not change, only the graph is parallel moved in the horizontal direction. That is, the shape of the graph is determined if the speed V p , the distance R 0 , the radio wave wavelength λ, and the synthetic aperture time τ are determined. The speed V p , distance R 0 , radio wave wavelength λ, and synthetic aperture time τ of the SAR-equipped machine are SAR image observation conditions, and are information that is determined at the time of capturing the SAR image. Therefore, as shown in FIG. 1, a graph of the true velocity v a of the azimuth direction of a target as an arbitrary value, showed predicted velocity v a of the azimuth direction of a target 'and the relationship between the amplitude V 0 vaz Draw.
Then, arbitrarily selecting a large amplitude V a than the amplitude value V 2 of the maximum amplitude value is high mountain M 2 to the second top T 2 in graph depicting. For example, here, to select the amplitude value of 0.5 is half of the maximum value as V a. In graph depicting, to identify the range of expected velocity v a 'of the amplitude values becomes equal to or greater than the amplitude value V a selected, identifying the velocity width Delta] v a.
When the reference function is generated by changing the predicted speed of the target with the speed width Δva as a step size (change width), the azimuth compression is performed based on at least one (at most two) reference functions. The amplitude value is V a or more.
Here, for example, an amplitude value is equal to or greater than V a at the predicted velocity v x. Then, it can be seen that the speed of the target is in the speed range of Δv a / 2 before and after the predicted speed v x . In other words, by generating the reference functions by changing the predicted velocity of the target as the stride the velocity width Delta] v a, it is possible to narrow the speed range of the target to the speed width Delta] v a.
Then, with respect to the narrowed speed range, the predicted speed is changed with a fine step size, a reference function is generated, and the speed of the target is specified with high accuracy.
図2は、実施の形態2に係る目標物速度特定装置1の機能を示す機能ブロック図である。
目標物速度特定装置1は、データ入力部2、刻み幅特定部3、予測速度入力部4、参照関数生成部5、アジマス圧縮処理部6、振幅値算出部7、速度特定部8を備える。なお、予測速度入力部4、参照関数生成部5、アジマス圧縮処理部6、振幅値算出部7、速度特定部8を特定処理実行部と呼ぶ。
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating functions of the target
The target
図3、図4は、実施の形態2に係る目標物速度特定装置1の動作を示すフローチャートである。目標物速度特定装置1の動作は、大きく2段階に分けられる。1段階目は、図3に示す処理であり、目標物の速度範囲を絞り込む範囲限定処理である。2段階目は、図4に示す処理であり、絞り込んだ速度範囲における目標物の速度を確定する速度確定処理である。
3 and 4 are flowcharts showing the operation of the target
範囲限定処理について説明する。
(S1:データ入力処理)
データ入力部2は、SARが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データ(レンジ圧縮後の画像情報)を入力装置により入力して記憶装置に記憶する。
ここで、データ入力部2は、目標物を撮像した際の観測情報である、SARを搭載したSAR搭載機の速度Vp、合成開口中心でのSARと目標物との距離R0、SARから放射される電波の波長λ、合成開口時間τも併せて入力する。
なお、レンジ圧縮後データは、アジマス圧縮後のデータを、アジマス圧縮する際に使用した参照関数を用いてアジマス解凍(アジマス圧縮の逆計算)して生成したデータであってもよい。
The range limiting process will be described.
(S1: Data input process)
The
Here, the
The range-compressed data may be data generated by azimuth decompression (inverse calculation of azimuth compression) using the reference function used when azimuth compression is performed on the data after azimuth compression.
(S2:刻み幅特定処理)
刻み幅特定部3は、(S1)で入力したSAR搭載機の速度Vp、距離R0、電波の波長λ、合成開口時間τと、数20とから、上述したように速度幅Δva(以下、Δva1と呼ぶ)を刻み幅として処理装置により計算する。
刻み幅特定部3は、SAR搭載機の速度Vp、距離R0、電波の波長λ、合成開口時間τと、任意のアジマス方向の速度vaとを数20に代入することにより、刻み幅を計算してもよい。また、刻み幅特定部3は、図1に基づく説明のように、グラフを描き、描いたグラフから刻み幅を計算してもよい。
(S2: step size specifying process)
(S3:予測速度入力処理)
予測速度入力部4は、目標物についてのレンジ方向の予測速度と、複数のアジマス方向の予測速度とを処理装置により入力して記憶装置に記憶する。
予測速度入力部4は、レンジ方向の予測速度については、目標物が取り得ると考えられる速度を任意に1つ入力する。一方、予測速度入力部4は、アジマス方向の予測速度については、(S2)で特定した刻み幅Δva1毎に、目標物が取り得ると考えられる速度範囲における予測速度を入力する。
なお、目標物が取り得ると考えられる速度範囲とは、船、車等、対象としている目標物によって決めればよい。例えば、目標物が100km/hの速度がでるのであれば、目標物が取り得ると考えられる速度範囲は±100km/hである。したがって、この場合、予測速度入力部4は、±100km/hの範囲内の適当な速度をレンジ方向の予測速度として1つ入力する。また、予測速度入力部4は、例えば刻み幅が20km/hであれば、±100km/hの範囲内の速度を20km/h毎にアジマス方向の予測速度として入力する。つまり、例えば、予測速度入力部4は、−100,−80,−60,・・・,+60,+80,+100km/hをアジマス方向の予測速度として入力する。
(S3: Predictive speed input process)
The predicted speed input unit 4 inputs the predicted speed in the range direction and the predicted speeds in the plurality of azimuth directions for the target by the processing device and stores them in the storage device.
The predicted speed input unit 4 arbitrarily inputs one of the predicted speeds in the range direction that can be taken by the target. On the other hand, predicted velocity input unit 4, the prediction rate azimuthal inputs the predicted speed at specified every stride Delta] v a1 has the velocity range considered target is possible by (S2).
In addition, what is necessary is just to determine the speed range considered that a target can take by target targets, such as a ship and a vehicle. For example, if the target has a speed of 100 km / h, the speed range that the target can take is ± 100 km / h. Therefore, in this case, the predicted speed input unit 4 inputs one appropriate speed within the range of ± 100 km / h as the predicted speed in the range direction. For example, if the step size is 20 km / h, the predicted speed input unit 4 inputs a speed within a range of ± 100 km / h as a predicted speed in the azimuth direction every 20 km / h. That is, for example, the predicted speed input unit 4 inputs −100, −80, −60,..., +60, +80, +100 km / h as the predicted speed in the azimuth direction.
(S4:参照関数生成処理)
参照関数生成部5は、(S3)で入力したレンジ方向の予測速度及び複数のアジマス方向の予測速度に基づき、アジマス方向の予測速度毎に、参照関数(例えば、数16参照)を処理装置により生成する。これにより、複数の参照関数が生成される。
(S4: Reference function generation process)
The reference
(S5:アジマス圧縮処理)
アジマス圧縮処理部6は、(S4)で生成した各参照関数に基づき、(S1)で入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを処理装置により生成する。
(S5: Azimuth compression processing)
The azimuth
(S6:振幅値算出処理)
振幅値算出部7は、(S5)で生成した各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を処理装置により算出する。
(S6: Amplitude value calculation processing)
The
(S7:速度特定処理)
速度特定部8は、(S6)で算出した目標物の画像の振幅値が最大のアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を処理装置により特定する。さらに、速度特定部8は、特定した参照関数を生成する場合に使用したアジマス方向の予測速度を処理装置により特定する。そして、速度特定部8は、特定した予測速度の前後Δva1/2の範囲を、目標物のアジマス方向の速度範囲として特定する。
(S7: Speed specifying process)
The
速度確定処理について説明する。
(S8:予測速度入力処理)
予測速度入力部4は、(S7)で特定した速度範囲について、刻み幅Δva1よりも狭い刻み幅Δva2毎に複数のアジマス方向の予測速度を入力装置により入力して記憶装置に記憶する。
刻み幅Δva2は、目標物の速度をどの程度の精度で特定したいかに応じて決定すればよい。例えば、刻み幅Δva2は、1km/hや0.1km/h等である。
The speed determination process will be described.
(S8: Predictive speed input process)
Predicted velocity input unit 4 stores the specified speed range, the input to the storage device by the input device a predicted velocity of a plurality of azimuth directions every narrower stride Delta] v a2 than step size Delta] v a1 in (S7).
Stride Delta] v a2 may be determined depending on whether you want to identify the speed of the target at any degree of accuracy. For example, step width Δv a2 is a 1km / h and 0.1km / h or the like.
(S9:参照関数生成処理)
(S3)で入力したレンジ方向の予測速度と、(S8)で入力した複数のアジマス方向の予測速度とに基づき、アジマス方向の予測速度毎に、参照関数(例えば、数16参照)を処理装置により生成する。これにより、複数の参照関数が生成される。
(S10:アジマス圧縮処理)
アジマス圧縮処理部6は、(S9)で生成した各参照関数に基づき、(S1)で入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを処理装置により生成する。
(S9: Reference function generation process)
Based on the predicted speed in the range direction input in (S3) and the predicted speed in the plurality of azimuth directions input in (S8), a processing function is used for each predicted speed in the azimuth direction (see, for example, Expression 16). Generate by. Thereby, a plurality of reference functions are generated.
(S10: Azimuth compression processing)
The azimuth
(S11:振幅値算出処理)
振幅値算出部7は、(S10)で生成した各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を処理装置により算出する。
(S11: Amplitude value calculation process)
The
(S12:速度特定処理)
速度特定部8は、(S11)で算出した目標物の画像の振幅値が最大のアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を処理装置により特定する。そして、速度特定部8は、特定した参照関数を生成する場合に使用したアジマス方向の予測速度を、目標物のアジマス方向の速度として処理装置により特定する。
(S12: Speed specifying process)
The
以上のように、実施の形態2に係る目標物速度特定装置1では、数20を用いることで、リフォーカスISARを用いて目標物の速度を特定する際に用いる、目標物の予測速度の刻み幅を決定することができる。
特に、実施の形態2に係る目標物速度特定装置1では、数20に基づき決定された粗い刻み幅で、粗精度な探索を行うことにより、目標物のアジマス方向の速度範囲を絞り込む。そして、絞り込んだ範囲についてのみ、細かい刻み幅で、高精度な探索を行うことにより、全範囲を高精度な探索を行った場合と同じレベルの精度で、目標物のアジマス方向の速度を特定することができる。つまり、少ない計算量で高精度な速度特定ができる。
As described above, in the target
In particular, the target
なお、上記説明においては、(S3)で入力するレンジ方向の予測速度は1つであるとした。これは、数20により描かれるグラフの形状はレンジ方向の速度の影響を受けないため、レンジ方向の予測速度は任意の速度が1つあれば十分なためである。
しかし、ノイズの影響等により、(S3)で入力したンジ方向の予測速度によっては、正確な速度を特定できないことも考えられる。そこで、(S3)で複数のレンジ方向の予測速度を入力し、(S4)や(S9)で各アジマス方向の速度毎、レンジ方向の速度毎に参照関数を生成してもよい。そして、(S6)や(S11)では、各参照関数に基づき生成されたアジマス圧縮後の画像データにおける目標物の振幅値を計算し、計算した振幅値についてアジマス方向の予測速度毎に平均値を計算してもよい。
これにより、一部のレンジ方向速度の信号に対して影響を与えたノイズ等の影響が小さくなり、速度特定の精度を高くすることができる。
In the above description, the predicted speed in the range direction input in (S3) is one. This is because the shape of the graph drawn by Equation 20 is not affected by the speed in the range direction, and it is sufficient for the predicted speed in the range direction to be one arbitrary speed.
However, due to the influence of noise or the like, it may be impossible to specify an accurate speed depending on the predicted speed in the direction of the direction input in (S3). Therefore, predicted speeds in a plurality of range directions may be input in (S3), and a reference function may be generated for each speed in each azimuth direction and in each range direction in (S4) and (S9). In (S6) and (S11), the amplitude value of the target in the image data after azimuth compression generated based on each reference function is calculated, and the average value is calculated for each predicted velocity in the azimuth direction for the calculated amplitude value. You may calculate.
As a result, the influence of noise or the like that has an influence on a signal in a part of the range direction speed is reduced, and the speed specifying accuracy can be increased.
実施の形態3.
実施の形態3では、数22に基づき、目標物のレンジ方向速度を、少ない計算量で効率的に特定する方法について説明する。
In the third embodiment, a method for efficiently specifying the range-direction speed of the target with a small amount of calculation will be described based on Equation 22.
図5は、数22から得られる、目標物のアジマス方向の予測速度vr’と振幅値V0 vrgとの関係を示した図である。図5では、横軸に目標物のレンジ方向の予測速度vr’をとり、縦軸に振幅値V0 vrgをとっている。
なお、図5では、振幅値V0 vrgの最大値を1に正規化している。また、目標物のレンジ方向の真の速度vrを0としている。また、図1では、SARを搭載したSAR搭載機の速度Vp、合成開口中心でのSARと目標物との距離R0、SARから放射される電波の波長λ、合成開口時間τを所定の値としている。
Figure 5 is obtained from Equation 22 is a diagram showing the relationship between the azimuth direction and the predicted velocity v r 'and the amplitude value V 0 VRG of the target. In FIG. 5, the horizontal axis represents the predicted speed v r ′ of the target in the range direction, and the vertical axis represents the amplitude value V 0 vrg .
In FIG. 5, the maximum value of the amplitude value V 0 vrg is normalized to 1. Moreover, the true velocity v r in the range direction of a target is set to 0. In FIG. 1, the speed V p of the SAR-equipped machine on which the SAR is mounted, the distance R 0 between the SAR and the target at the center of the synthetic aperture, the wavelength λ of the radio wave emitted from the SAR, and the synthetic aperture time τ Value.
数22及び図5から分かるように、数22は、目標物の予測速度vr’が目標物の真のレンジ方向速度vrである場合に振幅値V0 vrgが最大値となる、絶対値を含む一次関数である。
そこで、目標物の真のレンジ方向速度vrよりも遅い側の一次関数(図5においては、予測速度vr’が負となる側)と速い側の一次関数(図5においては、予測速度vr’が正となる側)とを連立させて、振幅値V0 vrgが最大値となる目標物の真のレンジ方向速度vrを求める。例えば、図5における予測速度vr1’の振幅値をP1とし、予測速度vr2’の振幅値P2とすると、振幅値P1及びP2は数23のように表せる。なお、vr1’<vr<vr2’である。
Therefore, (in FIG. 5, the predicted velocity v r 'is negative side) true range direction velocity v slow side linear function than r of the target in the fast side linear function (Fig. 5, predicted velocity v r 'by simultaneous equations become side) and positive, determine the true range direction velocity v r of the target amplitude value V 0 VRG is maximized. For example, if the amplitude value of the predicted speed v r1 ′ in FIG. 5 is P 1 and the amplitude value P 2 of the predicted speed v r2 ′, the amplitude values P 1 and P 2 can be expressed as shown in Equation 23. It should be noted that v r1 '<v r <v r2 '.
図6は、実施の形態3に係る目標物速度特定装置1の機能を示す機能ブロック図である。図6に示す目標物速度特定装置1は、刻み幅特定部3を備えていない点を除き、図2に示す目標物速度特定装置1と同じ構成である。
FIG. 6 is a functional block diagram showing functions of the target
図7は、実施の形態3に係る目標物速度特定装置1の動作を示すフローチャートである。
(S21:データ入力処理)
データ入力部2は、図3の(S1)と同様に、SARが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力装置により入力して記憶装置に記憶する。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the target
(S21: Data input process)
As in (S1) of FIG. 3, the
(S22:予測速度入力処理)
予測速度入力部4は、目標物についての2つのレンジ方向の予測速度と、アジマス方向の速度とを処理装置により入力して記憶装置に記憶する。
予測速度入力部4は、レンジ方向の予測速度については、真の速度vrよりも遅い速度vr1’と速い速度vr2’とを1つずつ入力する。なお、真の速度vrよりも遅い速度とは、真の速度vrよりも速度の値が小さい速度のことである。例えば、真の速度vrが0km/hであれば、0よりも小さい−10km/hや−50km/h等である。一方、真の速度vrよりも速い速度とは、真の速度vrよりも速度の値が大きい速度のことである。例えば、真の速度vrが0km/hであれば、0よりも大きい10km/hや50km/h等である。真の速度vrよりも遅い速度と速い速度とは、例えば、目標物の取り得る速度が±100km/hであれば、±150km/hとしてしまえばよい。
予測速度入力部4は、アジマス方向の速度については、実施の形態2等の方法により特定した速度を入力する。なお、アジマス方向の速度について、任意の予測速度を1つ入力してもよいが、正確な速度を入力する方が望ましい。
(S22: Predictive speed input process)
The predicted speed input unit 4 inputs the predicted speed in the two range directions and the speed in the azimuth direction of the target by the processing device and stores them in the storage device.
The predicted speed input unit 4 inputs a speed v r1 ′ that is slower than the true speed v r and a higher speed v r2 ′ one by one for the predicted speed in the range direction. Note that the slower speed than the true velocity v r, is that the value of speed is smaller speed than the true velocity v r. For example, if the true velocity v r is 0 km / h, a small -10km / h and -50km / h or the like than 0. On the other hand, the speed higher than the true velocity v r, is the value of the rate of speed greater than the true velocity v r. For example, if the true velocity v r is 0km / h, it is a great 10km / h and 50km / h, etc. than 0. The slow speed and a faster rate than the true velocity v r, for example, the rate of possible target is if ± 100km / h, it once as a ± 150 km / h.
The predicted speed input unit 4 inputs the speed specified by the method of the second embodiment or the like for the speed in the azimuth direction. As for the speed in the azimuth direction, one arbitrary predicted speed may be input, but it is preferable to input an accurate speed.
(S23:参照関数生成処理)
参照関数生成部5は、(S22)で入力した2つのレンジ方向の予測速度及びアジマス方向の速度に基づき、レンジ方向の予測速度毎に、参照関数(例えば、数16参照)を処理装置により生成する。これにより、2つの参照関数が生成される。
(S23: Reference function generation process)
The reference
(S24:アジマス圧縮処理)
アジマス圧縮処理部6は、(S23)で生成した各参照関数に基づき、(S21)で入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し2つのアジマス圧縮後データを処理装置により生成する。
(S24: Azimuth compression processing)
The azimuth
(S25:振幅値算出処理)
振幅値算出部7は、(S24)で生成した2つのアジマス圧縮後データそれぞれにおける目標物の画像の振幅値を処理装置により算出する。これにより、振幅値P1,P2が算出される。
(S25: Amplitude value calculation process)
The amplitude
(S26:速度特定処理)
速度特定部8は、数24へ、(S21)で入力した速度vp、距離R0と、合成開口時間τと、(S22)で入力した速度vr1’、速度vr2’と、(S25)で算出した振幅値P1,P2とを代入して、真の速度vrを処理装置により計算する。
(S26: Speed specifying process)
The
以上のように、実施の形態3に係る目標物速度特定装置1では、数22を用いることで、2つの予測速度に基づきアジマス圧縮後の画像データを生成するだけで、目標物のレンジ方向の速度を特定することができる。つまり、少ない計算量で速度特定ができる。
As described above, in the target
なお、上記説明においては、(S22)でレンジ方向の予測速度について、真の速度vrよりも遅い速度と速い速度とを1つずつ入力し、真の速度vrよりも遅い側の一次関数と真の速度vrよりも速い側の一次関数とを連立させて真の速度vrを求めた。
しかし、ノイズの影響等により、レンジ方向の予測速度と、その予測速度から計算される振幅値とをプロットした場合、図5に示すような綺麗な一次関数にはならず、図8に示すようにばらつきが出る可能性がある。そこで、(S22)で真の速度vrよりも遅い2つ以上の速度と速い2つ以上の速度とを予測速度として入力してもよい。そして、真の速度vrよりも遅い2つ以上の速度と、これらの各速度から計算される振幅値とから、真の速度vrよりも遅い側の一次関数V0 vrg=a1vr+a2(ここで、a1,a2は定数)を最小二乗法等によって計算する。同様に、真の速度vrよりも速い2つ以上の速度と、これらの各速度から計算される振幅値とから、真の速度vrよりも速い側の一次関数V0 vrg=b1vr+b2(ここで、b1,b2は定数)を最小二乗法等によって計算する。これにより、各一次関数をより正確に特定することができる。特定した2つの一次関数を連立させて、真の速度vrを計算すればよい。
In the above description, the prediction rate in the range direction at (S22), and enter one and slow speed and a faster rate than the true velocity v r, a linear function of the slower side than the true velocity v r and by coalition a primary function of the fast side than the true velocity v r to determine the true velocity v r.
However, when the predicted speed in the range direction and the amplitude value calculated from the predicted speed are plotted due to the influence of noise or the like, it does not become a clean linear function as shown in FIG. 5, but as shown in FIG. May vary. Therefore, it may be input and the
また、(S22)で真の速度vrよりも遅い速度と速い速度とを少なくとも1つずつ含む、3つ以上の予測速度を入力してもよい。そして、3つ以上の予測速度から最小二乗法やスプライン補間等により二次関数V0 vrg=c1vr 2+c2vr+c3(ここで、c1,c2,c3は定数)を計算し、計算した二次関数の底における予測速度を、真の速度vrとして特定してもよい。 It is also possible to input at least one comprises one by three or more predicted speed and slow speed and a faster rate than the true velocity v r in (S22). Then, a quadratic function V 0 vrg = c 1 v r 2 + c 2 v r + c 3 (where c 1 , c 2 , and c 3 are constants) by least square method or spline interpolation from three or more predicted speeds. And the predicted speed at the bottom of the calculated quadratic function may be specified as the true speed v r .
なお、真の速度vrを求める際、目標物の取り得る速度範囲における振幅値の差が大きいほど、ノイズ等の影響による誤差を小さくできる。例えば、図5では、速度範囲±100km/hにおける振幅値は概ね0.84〜1、すなわち振幅値の差は0.16である。速度範囲における振幅値の差が小さいということは、一次関数の傾きが緩やかであることになる。そのため、ノイズ等で振幅値に少し誤差が含まれただけで、特定した速度に大きな誤差が発生することになる。
そこで、速度範囲における振幅値の差が大きく、すなわち、一次関数の傾きが急になるようにSAR搭載機の設計をしてもよい。具体的には、一次関数の傾きを急にするために、数22におけるR0/vP 2の値が大きくなるように、R0を大きく、vPを小さく設計すればよい。
Incidentally, when obtaining the true velocity v r, as the difference between the amplitude value in the possible speed range of the target is large, it is possible to reduce the error due to the influence of noise or the like. For example, in FIG. 5, the amplitude value in the speed range ± 100 km / h is approximately 0.84 to 1, that is, the difference between the amplitude values is 0.16. A small difference in amplitude value in the speed range means that the slope of the linear function is gentle. Therefore, a large error occurs in the specified speed just by including a little error in the amplitude value due to noise or the like.
Therefore, the SAR-equipped machine may be designed so that the difference between the amplitude values in the speed range is large, that is, the slope of the linear function is steep. Specifically, in order to make the slope of the linear function steep, R 0 may be designed to be large and v P to be small so that the value of R 0 / v P 2 in Equation 22 is large.
実施の形態4.
実施の形態4では、数20と数22とを導く方法について説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, a method for deriving Equation 20 and Equation 22 will be described.
数20と数22とはいずれもアジマス圧縮についての式である。ここで、参照関数と、受信信号とをマッチドフィルタへ入力することにより、振幅値(電圧)を計算する処理であるという点においては、レンジ圧縮とアジマス圧縮とは同じである。
そこで、実施の形態4では、まず参考として、第1に、レンジ圧縮について説明する(非特許文献1参照)。そして、第2に、本題であるアジマス圧縮について説明する。特に、第2−1として、目標物の真の速度と、予測速度とに差異がない場合について説明する。第2−2として、目標物のアジマス方向における真の速度と、予測速度とに差異がある場合について説明する。第2−3として、目標物のレンジ方向における真の速度と、予測速度とに差異がある場合について説明する。さらに、第3に、まとめとして、第2−2の結果から数20を導き、第2−3の結果から数22を導く。
Equations 20 and 22 are both equations for azimuth compression. Here, the range compression and the azimuth compression are the same in that the amplitude value (voltage) is calculated by inputting the reference function and the received signal to the matched filter.
Therefore, in the fourth embodiment, first, as a reference, first, range compression will be described (see Non-Patent Document 1). Second, azimuth compression, which is the main subject, will be described. In particular, as 2-1 will be described a case where there is no difference between the true speed of the target and the predicted speed. As 2-2, the case where there is a difference between the true speed of the target in the azimuth direction and the predicted speed will be described. As a 2-3, a case where there is a difference between the true speed in the range direction of the target and the predicted speed will be described. Thirdly, as a summary, Equation 20 is derived from the result 2-2, and Equation 22 is derived from the result 2-3.
<第1.レンジ圧縮>
実施の形態1で説明したように、マッチドフィルタは数11により表される。また、レンジ圧縮の参照関数V(t)は数25のように表され、受信信号Vr(t)は数26のように表される。
As described in the first embodiment, the matched filter is expressed by Equation 11. Further, the reference function V (t) for range compression is expressed as in Expression 25, and the received signal V r (t) is expressed as in Expression 26.
数25に示す参照関数Vの複素共役をV*とし、数26に示す受信信号Vrを受信信号Vrとして、数11に示すマッチドフィルタに代入すると、数27となる。
図9は、数27における積分部分A(数28)の積分範囲の説明図である。図9に示すように、数28は、tR≧tとtR<tとの2つの場合に分けて計算される。
“τ−|t−tR|”の物理的な解釈について説明する。
図10は、“τ−|t−tR|”の説明図である。図10に示すように、τ−|t−tR|は、参照関数と受信信号との相関の程度を表す。観測量である受信信号とは異なり、参照関数は、その開始と終了時刻を任意に定めることができる。そのため、一旦SARシステムの相関量が設定されれば、“|t−tR|”における焦点tの位置によって相関量は変化しないので、“τ−|t−tR|”は定数として扱うことができる。つまり、“τ−|t−tR|”における“t”を時刻tと切り離して考えることができる。
したがって、“τ−|t−tR|”における“t”を“t0”とすることで、数31を数32のように変換できる。
FIG. 10 is an explanatory diagram of “τ− | t−t R |”. As shown in FIG. 10, τ− | t−t R | represents the degree of correlation between the reference function and the received signal. Unlike a received signal that is an observation amount, the reference function can arbitrarily determine its start and end times. Therefore, once the correlation amount of the SAR system is set, the correlation amount does not change depending on the position of the focal point t at “| t−t R |”, so “τ− | t−t R |” is treated as a constant. Can do. That is, “t” in “τ− | t−t R |” can be considered separately from time t.
Therefore, by setting “t” in “τ− | t−t R |” to “t 0 ”, the equation 31 can be converted into the equation 32.
<第2.アジマス圧縮>
<第2−1.目標物の真の速度と、予測速度とに差異がない場合>
第1の説明と同じ流れで計算を進める。
実施の形態1で説明したように、マッチドフィルタは数11により表される。また、アジマス圧縮の参照関数は数16のように表され、受信信号は数17のように表される。
ここで、数16に示す参照関数におけるa0の項は時刻tから独立しており、マッチドフィルタにおいては重要でない。そこで、数16に示す参照関数におけるa0の項を除くことにより、数34が得られる。
<2-1. When there is no difference between the true speed of the target and the predicted speed>
The calculation proceeds in the same flow as in the first description.
As described in the first embodiment, the matched filter is expressed by Equation 11. Further, the reference function for azimuth compression is expressed as in Expression 16, and the received signal is expressed as in Expression 17.
Here, the term a 0 in the reference function shown in Expression 16 is independent from the time t, and is not important in the matched filter. Therefore, by removing the section a 0 in the reference function shown in Equation 16, the number 34 is obtained.
数34に示す参照関数Vazの複素共役をV*とし、数17に示す受信信号Vrを受信信号Vrとして、数11に示すマッチドフィルタに代入すると、数35となる。
図11は、数35における積分部分B(数36)の積分範囲の説明図である。図11に示すように、数36は、0≧tと0<tとの2つの場合に分けて計算される。
“τ−|t|”は、第1の説明で述べた“τ−|t−tR|”と同様の物理的な解釈ができる。したがって、“τ−|t|”における“t”を“t0”とすることで、数39を数40のように変換できる。
<第2−2.目標物のアジマス方向における真の速度と、予測速度とに差異がある場合>
実施の形態1で説明したように、目標物のアジマス方向の速度vaは、a0,a1,a2のうち、a2にのみ含まれ、vaを目標物の真のアジマス方向の速度、va’を目標物のアジマス方向の予測速度として、数18のようにa2’を定義する。そして、参照関数における目標物のアジマス方向の速度は予測速度va’であり、受信信号における目標物のアジマス方向の速度は真の速度vaであるとする。
すると、数34に示す参照関数Vazは、数42に示す参照関数Vvazに変換できる。
As described in the first embodiment, the speed v a azimuth direction of the target, of a 0, a 1, a 2, contained only a 2, v a the true azimuth direction of a target The speed, v a ′ is defined as the predicted speed of the target in the azimuth direction, and a 2 ′ is defined as shown in Equation 18. Then, it is assumed that the speed of the target in the azimuth direction in the reference function is the predicted speed v a ′, and the speed of the target in the azimuth direction in the received signal is the true speed v a .
Then, the reference function V az shown in Expression 34 can be converted into the reference function V vaz shown in Expression 42.
以降、第2−1の説明と同じ流れで計算を進める。
まず、数42に示す参照関数Vvazの複素共役を参照関数V*とし、数17に示す受信信号Vrを受信信号Vrとして、数11に示すマッチドフィルタに代入すると、数43となる。
First, when the complex conjugate of the reference function V vaz shown in Equation 42 is set as the reference function V * and the received signal V r shown in Equation 17 is substituted as the received signal V r into the matched filter shown in Equation 11, Equation 43 is obtained.
数43における積分部分C(数44)は、図11に基づき説明した通り、0≧tと0<tとの2つの場合に分けて計算される。
t=0とし、絶対値を取ると、数51と数52から数53が得られる。
<第2−3.目標物のレンジ方向における真の速度と、予測速度とに差異がある場合>
実施の形態1で説明したように、目標物のレンジ方向の速度vaは、a0,a1,a2のうち、a1にのみ含まれ、vrを目標物の真のレンジ方向の速度、vr’を目標物のレンジ方向の予測速度として、a1’=vr’と定義する。そして、参照関数における目標物のレンジ方向の速度は予測速度vr’であり、受信信号における目標物のレンジ方向の速度は真の速度vrであるとする。
すると、受信信号における相対距離Rr(t)及び参照関数における相対距離R(t)と、目標物がレンジ方向に移動していない場合におけるSARと目標物との相対距離Rs(t)とは、数54のように表せる。
As described in the first embodiment, the range direction of the velocity v a of the target, of a 0, a 1, a 2, contained only a 1, v r and the true range direction of a target The speed, v r ′ is defined as a predicted speed of the target in the range direction, and a 1 ′ = v r ′ is defined. Then, it is assumed that the speed in the range direction of the target in the reference function is the predicted speed v r ′, and the speed in the range direction of the target in the received signal is the true speed v r .
Then, the relative distance R r (t) in the received signal, the relative distance R (t) in the reference function, and the relative distance R s (t) between the SAR and the target when the target is not moving in the range direction, Can be expressed as Equation 54.
図12は、数54に示す相対距離Rr(t)、相対距離R(t)、相対距離Rs(t)を示す図である。
図12に示すように、相対距離Rr(t)、相対距離R(t)、相対距離Rs(t)の底の位置がずれる。なお、相対距離Rr(t)と相対距離R(t)とのR(t)軸におけるずれ、すなわちレンジ方向におけるずれは定数であり、時刻tから独立しているため重要ではない。そこで、ここでは、目標物のレンジ方向における真の速度と、予測速度との差異は、相対距離Rr(t)と相対距離R(t)との時刻軸におけるずれ、すなわちアジマス方向におけるずれのみを引き起こすものとして考える。すると、時刻軸におけるずれ量Δtは、数55である。
As shown in FIG. 12, the bottom positions of the relative distance R r (t), the relative distance R (t), and the relative distance R s (t) are shifted. Note that the deviation in the R (t) axis between the relative distance R r (t) and the relative distance R (t), that is, the deviation in the range direction is a constant and is not important because it is independent of the time t. Therefore, here, the difference between the true speed of the target in the range direction and the predicted speed is only the shift in the time axis between the relative distance R r (t) and the relative distance R (t), that is, the shift in the azimuth direction. Think of it as causing something. Then, the shift amount Δt on the time axis is expressed by Equation 55.
相対距離R(t)に数55に示すa1’を代入すると、数56が得られる。
以降、第2−1の説明と同じ流れで計算を進める。
まず、数57に示す参照関数Vvrgの複素共役を参照関数V*とし、数17に示す受信信号Vrを受信信号Vrとして、数11に示すマッチドフィルタに代入すると、数58となる。
First, the complex conjugate of the reference function V VRG shown in several 57 and reference function V *, as a received signal V r received signal V r of the equation 17 and substituting the matched filter shown in Expression 11, the number 58.
数58における積分部分D(数59)は、積分部分A,B,Cと同様の理由から、0≧t+Δtと0<t+Δtとの2つの場合に分けて計算される。
“τ−|t+Δt|”は、レンジ圧縮における説明で述べた“τ−|t−tR|”と同様の物理的な解釈ができる。したがって、“τ−|t+Δt|”における“t”を“t0”とすることで、数62を数63のように変換できる。
数65において、数66に示す部分(E)によって振幅値の最大値の位置が決定される。しかし、振幅値の最大値の位置はここでは重要ではないので、(E)を1として数65を簡単化すると数67が得られる。
<第3.まとめ>
数68であるため、第2−2の結果である数48から数20が得られる。
Since it is Expression 68, Expressions 48 to 20 which are the results of the 2-2 are obtained.
また、数69であるため、第2−3の結果である数67から数22が得られる。
次に、実施の形態における目標物速度特定装置1のハードウェア構成について説明する。
図13は、目標物速度特定装置1のハードウェア構成の一例を示す図である。
図13に示すように、目標物速度特定装置1は、プログラムを実行するCPU911(Central・Processing・Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。CPU911は、バス912を介してROM913、RAM914、LCD901(Liquid Crystal Display)、キーボード902(K/B)、通信ボード915、磁気ディスク装置920と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置920(固定ディスク装置)の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。磁気ディスク装置920は、所定の固定ディスクインタフェースを介して接続される。
Next, the hardware configuration of the target
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the target
As shown in FIG. 13, the target
磁気ディスク装置920又はROM913などには、オペレーティングシステム921(OS)、ウィンドウシステム922、プログラム群923、ファイル群924が記憶されている。プログラム群923のプログラムは、CPU911、オペレーティングシステム921、ウィンドウシステム922により実行される。
An operating system 921 (OS), a
プログラム群923には、上記の説明において「データ入力部2」、「刻み幅特定部3」、「予測速度入力部4」、「参照関数生成部5」、「アジマス圧縮処理部6」、「振幅値算出部7」、「速度特定部8」等として説明した機能を実行するソフトウェアやプログラムやその他のプログラムが記憶されている。プログラムは、CPU911により読み出され実行される。
ファイル群924には、上記の説明において「レンジ圧縮後データ」、「刻み幅」、「予測速度」、「参照関数」、「アジマス圧縮後データ」、「振幅値」等情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「データベース」の各項目として記憶される。「データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してCPU911によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのCPU911の動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のCPU911の動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
The
The
また、上記の説明におけるフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、RAM914のメモリ、その他光ディスク等の記録媒体やICチップに記録される。また、データや信号は、バス912や信号線やケーブルその他の伝送媒体や電波によりオンライン伝送される。
また、上記の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」、「〜手段」、「〜機能」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。また、「〜装置」として説明するものは、「〜回路」、「〜機器」、「〜手段」、「〜機能」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。さらに、「〜処理」として説明するものは「〜ステップ」であっても構わない。すなわち、「〜部」として説明するものは、ROM913に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、ROM913等の記録媒体に記憶される。プログラムはCPU911により読み出され、CPU911により実行される。すなわち、プログラムは、上記で述べた「〜部」としてコンピュータ等を機能させるものである。あるいは、上記で述べた「〜部」の手順や方法をコンピュータ等に実行させるものである。
In the above description, the arrows in the flowchart mainly indicate input / output of data and signals, and the data and signal values are recorded in a memory of the
In addition, what is described as “to part” in the above description may be “to circuit”, “to device”, “to device”, “to means”, and “to function”. It may be “step”, “˜procedure”, “˜processing”. In addition, what is described as “˜device” may be “˜circuit”, “˜device”, “˜means”, “˜function”, and “˜step”, “˜procedure”, “ ~ Process ". Furthermore, what is described as “to process” may be “to step”. That is, what is described as “˜unit” may be realized by firmware stored in the
この実施の形態に係る目標物速度特定装置は、
SARにより観測された目標物の速度を特定する目標物速度特定装置であり、
SARを搭載したSAR搭載機の速度vp、合成開口中心でのSARと目標物との距離R0、SARから放射される電波の波長λ、合成開口時間τという観測条件でSARが観測した目標物のデータを入力するデータ入力部と、
SAR搭載機の速度vpと距離R0と電波の波長λと合成開口時間τと目標物のアジマス方向の予測速度va’とを用いて表された振幅値V0 vazの関数に、前記データ入力部が入力したデータの観測条件であるSAR搭載機の速度vpと距離R0と電波の波長λと合成開口時間τとを入力し、予測速度va’に対応する振幅値V0 vazを計算して、前記振幅値V0 vazが所定の値以上になるアジマス方向の予測速度va’の範囲を処理装置により特定し、特定した範囲の速度幅以下の速度幅を刻み幅Δva1とする刻み幅特定部と、
前記刻み幅特定部が特定した刻み幅Δva1を用いて、目標物のアジマス方向の速度を処理装置により特定する特定処理実行部と
を備えることを特徴とする。
The target speed identification device according to this embodiment is
A target speed specifying device for specifying a speed of a target observed by the SAR;
Velocity v p of the SAR mounting machine equipped with SAR, distance R 0 between the SAR and the target in the synthetic aperture center, wavelength radio wave radiated from the SAR lambda, target the SAR observed in the observation conditions of the synthetic aperture time τ A data input part for inputting the data of the object,
The velocity v p and the distance R 0 and Telecommunications of predicted velocity v a 'and a function of amplitude V 0 vaz represented using azimuthal wavelength λ and a synthetic aperture time τ and the target of the SAR mounting machine, wherein enter the speed of the SAR mounting machine v p and the distance R 0 and radio wavelength λ and a synthetic aperture time τ is the observation condition data the data input unit inputs an amplitude value V 0 corresponding to the predicted velocity v a ' By calculating vaz , the range of the predicted velocity v a ′ in the azimuth direction in which the amplitude value V 0 vaz is greater than or equal to a predetermined value is identified by the processing device, and the velocity width below the velocity width of the identified range is stepped Δv a step width specifying part a1 ;
With step size Delta] v a1 of the step size specifying unit is identified, characterized by comprising a specifying process execution unit which identifies the processing unit azimuth direction of the velocity of the target.
前記刻み幅特定部は、数70に示す振幅値V0 vazの関数に、前記データ入力部が入力したデータの観測条件であるSAR搭載機の速度vpと距離R0と電波の波長λと合成開口時間τとを入力するとともに、目標物の速度vaとしてある値を入力し、予測速度va’に対応する振幅値V0 vazを計算する
ことを特徴とする。
前記刻み幅特定部は、数70に示す関数に基づき、アジマス方向の予測速度毎に振幅値V0 vazの値をプロットして得られるグラフにおいて、頂における振幅値V0 vazが2番目に大きくなる山の前記頂における振幅値V0 vazよりも大きい値を前記所定の値とする
ことを特徴とする。
In the graph obtained by plotting the amplitude value V 0 vaz for each predicted speed in the azimuth direction based on the function shown in Equation 70, the step size specifying unit has the second largest amplitude value V 0 vaz at the top. A value larger than the amplitude value V 0 vaz at the top of the peak is defined as the predetermined value.
前記データ入力部は、目標物のデータとして、レンジ圧縮されたレンジ圧縮後データを入力し、
前記特定処理実行部は、
目標物について、レンジ方向の予測速度を入力するとともに、前記刻み幅特定部が特定した刻み幅Δva1毎にアジマス方向の予測速度を入力する予測速度入力部と、
前記予測速度入力部が入力したレンジ方向の予測速度及び複数のアジマス方向の予測速度に基づき、前記アジマス方向の予測速度毎に、前記SARと前記目標物との相対距離から得られる参照関数を処理装置により生成することで、複数の参照関数を生成する参照関数生成部と、
前記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、
前記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を処理装置により算出する振幅値算出部と、
前記振幅値算出部が算出した前記目標物の画像の振幅値が最大のアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を、前記参照関数生成部が生成したときに使用したアジマス方向の予測速度の前後Δva1/2の範囲内に目標物のアジマス方向の速度が入ると処理装置により特定する速度特定部と
を備えることを特徴とする。
The data input unit inputs range-compressed data that is range-compressed as target data,
The specific process execution unit
For target inputs the predicted velocity in the range direction, and predicted velocity input unit for inputting the predicted velocity of the azimuth direction for each step size Delta] v a1 of the step size specifying unit has identified,
A reference function obtained from the relative distance between the SAR and the target is processed for each predicted speed in the azimuth direction based on the predicted speed in the range direction and the predicted speed in a plurality of azimuth directions input by the predicted speed input unit. A reference function generation unit that generates a plurality of reference functions by generating by the device;
An azimuth compression processing unit that azimuth-compresses the range-compressed data input by the data input unit and generates a plurality of azimuth-compressed data by a processing device based on each reference function of the plurality of reference functions generated by the reference function generation unit When,
An amplitude value calculating unit that calculates an amplitude value of an image of a target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data generated by the azimuth compression processing unit;
Prediction of the azimuth direction used when the reference function generator generates the reference function used to generate the azimuth-compressed data with the maximum amplitude value of the target image calculated by the amplitude value calculator. And a speed specifying unit that specifies by the processing device when the speed of the target in the azimuth direction falls within the range of Δv a1 / 2 before and after the speed.
前記予測速度入力部は、前記速度特定部が特定した速度の前後、前記刻み幅Δva1/2の速度範囲について、前記刻み幅Δva1よりも狭い刻み幅Δva2毎にアジマス方向の予測速度を新たに入力し、
前記参照関数生成部は、前記レンジ方向の予測速度と、前記予測速度入力部が新たに入力した複数のアジマス方向の予測速度に基づき、前記アジマス方向の予測速度毎に、前記相対距離から得られる参照関数を生成することで、複数の参照関数を新たに生成し、
前記アジマス圧縮処理部は、前記参照関数生成部が新たに生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記レンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを新たに生成し、
前記振幅値算出部は、前記アジマス圧縮処理部が新たに生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を新たに算出し、
前記速度特定部は、前記振幅値算出部が新たに算出した前記目標物の画像の振幅値が最大のアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を参照関数を、前記参照関数生成部が生成したときに使用したアジマス方向の予測速度を目標物のアジマス方向の速度として特定する
ことを特徴とする。
The predicted velocity input unit, front and rear speed where the velocity identifying unit has identified, for the speed range of the step width Delta]
The reference function generation unit is obtained from the relative distance for each predicted speed in the azimuth direction based on the predicted speed in the range direction and a plurality of predicted speeds in the azimuth direction newly input by the predicted speed input unit. By creating a reference function, you can create multiple new reference functions,
The azimuth compression processing unit generates a plurality of azimuth-compressed data by azimuth-compressing the range-compressed data based on each reference function of a plurality of reference functions newly generated by the reference function generation unit,
The amplitude value calculation unit newly calculates the amplitude value of the image of the target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data newly generated by the azimuth compression processing unit,
The speed specifying unit uses a reference function used to generate azimuth-compressed data with the maximum amplitude value of the target image newly calculated by the amplitude value calculating unit as a reference function, and the reference function generating unit. The predicted speed in the azimuth direction used when the is generated is specified as the speed of the target in the azimuth direction.
前記予測速度入力部は、レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも1つずつ新たに入力し、
前記参照関数生成部は、前記予測速度入力部が新たに入力した複数のレンジ方向の予測速度と、前記速度特定部が特定した目標物のアジマス方向の速度とに基づき、前記レンジ方向の予測速度毎に、前記相対距離から得られる参照関数を生成することで、複数の参照関数を新たに生成し、
前記アジマス圧縮処理部は、前記参照関数生成部が新たに生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記レンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを新たに生成し、
前記振幅値算出部は、前記アジマス圧縮処理部が新たに生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を算出し、
前記速度特定部は、前記予測速度入力部が入力した複数のレンジ方向の予測速度と、前記振幅値算出部が各アジマス圧縮後データから算出した振幅値とに基づき、SAR搭載機の速度vpと距離R0と合成開口時間τと目標物のレンジ方向の予測速度vr’とを用いて表された振幅値V0 vrgの関数を用いて、目標物のレンジ方向速度を特定する
ことを特徴とする。
The predicted speed input unit, a predicted velocity in the range direction, and a target range direction of the velocity v r slower rate and a faster rate of newly entered one by at least one of each,
The reference function generation unit is based on the predicted speeds in the range direction newly input by the predicted speed input unit and the speeds in the azimuth direction of the target specified by the speed specification unit. A plurality of reference functions are newly generated by generating a reference function obtained from the relative distance every time,
The azimuth compression processing unit generates a plurality of azimuth-compressed data by azimuth-compressing the range-compressed data based on each reference function of a plurality of reference functions newly generated by the reference function generation unit,
The amplitude value calculating unit calculates an amplitude value of an image of the target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data newly generated by the azimuth compression processing unit,
The speed specifying unit is configured to determine the speed v p of the SAR-equipped machine based on the predicted speeds in a plurality of ranges direction input by the predicted speed input unit and the amplitude values calculated from the azimuth-compressed data by the amplitude value calculation unit. The range direction velocity of the target is determined using a function of the amplitude value V 0 vrg expressed using the distance R 0 , the synthetic aperture time τ, and the predicted velocity v r ′ of the target in the range direction. Features.
前記速度特定部は、数71に示す振幅値V0 vrgの関数を用いて目標物のレンジ方向速度を特定する
ことを特徴とする。
前記予測速度入力部は、レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度vr1’と速い速度vr2’とを入力し、
前記速度特定部は、前記予測速度入力部が入力したレンジ方向の予測速度vr1’及びvr2’と、レンジ方向の予測速度vr1’に基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値P1と、レンジ方向の予測速度vr2’に基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値P2とを数72に代入することにより、目標物のレンジ方向の速度vrを特定する
ことを特徴とする。
The speed specifying unit, wherein the predicted speed input unit is in the range direction input predicted velocity v r1 'and v r2', range direction of predicted velocity v r1 'based on the generated post-azimuth compression generated by the reference function The amplitude value P 1 of the target image in the data and the amplitude value P 2 of the target image in the azimuth-compressed data generated by the reference function generated based on the predicted speed v r2 ′ in the range direction are expressed by Equation 72 substituting the result, and identifies the range direction of the velocity v r of the target.
前記予測速度入力部は、レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも2つずつ入力し、
前記速度特定部は、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い少なくとも2つのレンジ方向の予測速度と、その少なくとも2つのレンジ方向の予測速度それぞれに基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値とから最小二乗法により一次関数V0 vrg=a1vr+a2(ここで、a1,a2は定数)を算出し、目標物のレンジ方向の速度vrより速い少なくとも2つのレンジ方向の予測速度と、その少なくとも2つのレンジ方向の予測速度それぞれに基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値とから最小二乗法により一次関数V0 vrg=b1vr+b2(ここで、b1,b2は定数)を算出し、一次関数V0 vrg=a1vr+a2と一次関数V0 vrg=b1vr+b2とからレンジ方向の速度vrを特定する
ことを特徴とする。
The predicted speed input unit, a predicted velocity in the range direction, and a target range direction of the velocity v r slower rate and a faster rate of type each at least two, respectively,
The speed specifying unit, and the predicted velocity in the range direction of the velocity v is slower than r at least two range direction of the target, at least the generated azimuth compression by two range direction prediction speed reference function that has been generated based on the respective A linear function V 0 vrg = a 1 v r + a 2 (where a 1 and a 2 are constants) is calculated from the amplitude value of the image of the target in the subsequent data by the least square method, and the range of the target is calculated. A predicted speed in at least two range directions faster than the speed v r, and an amplitude value of the target image in the azimuth-compressed data generated by a reference function generated based on each of the predicted speeds in the at least two range directions. A linear function V 0 vrg = b 1 v r + b 2 (where b 1 and b 2 are constants) is calculated by the least square method, and the
前記予測速度入力部は、レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも1つずつ含む少なくとも3つのレンジ方向の予測速度を新たに入力し、
前記参照関数生成部は、前記予測速度入力部が新たに入力した複数のレンジ方向の予測速度と、前記速度特定部が特定した目標物のアジマス方向の速度とに基づき、前記レンジ方向の予測速度毎に、前記相対距離から得られる参照関数を生成することで、複数の参照関数を新たに生成し、
前記アジマス圧縮処理部は、前記参照関数生成部が新たに生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記レンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを新たに生成し、
前記振幅値算出部は、前記アジマス圧縮処理部が新たに生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を算出し、
前記速度特定部は、前記少なくとも3つのレンジ方向の予測速度と、前記振幅値算出部が各アジマス圧縮後データから算出した振幅値とから所定の方法により2次関数V0 vrg=c1vr 2+c2vr+c3(ここで、c1,c2,c3は定数)を算出して、その2次曲線の底におけるレンジ方向の速度を、レンジ方向の速度vrとして特定する
ことを特徴とする。
The predicted speed input unit, a predicted velocity in the range direction, newly enter the predicted rate of at least three range direction and a target range direction of the velocity v r slower rate and a faster rate of one by at least one of each ,
The reference function generation unit is based on the predicted speeds in the range direction newly input by the predicted speed input unit and the speeds in the azimuth direction of the target specified by the speed specification unit. A plurality of reference functions are newly generated by generating a reference function obtained from the relative distance every time,
The azimuth compression processing unit generates a plurality of azimuth-compressed data by azimuth-compressing the range-compressed data based on each reference function of a plurality of reference functions newly generated by the reference function generation unit,
The amplitude value calculating unit calculates an amplitude value of an image of the target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data newly generated by the azimuth compression processing unit,
The speed specifying unit is a quadratic function V 0 vrg = c 1 v r by a predetermined method from the predicted speeds in the at least three range directions and the amplitude values calculated from the azimuth-compressed data by the amplitude value calculation unit. Calculating 2 + c 2 v r + c 3 (where c 1 , c 2 , and c 3 are constants) and specifying the speed in the range direction at the bottom of the quadratic curve as the speed v r in the range direction It is characterized by.
この発明に係る目標物速度特定プログラムは、
SARにより観測された目標物の速度を特定する目標物速度特定プログラムであり、
SARを搭載したSAR搭載機の速度vp、合成開口中心でのSARと目標物との距離R0、SARから放射される電波の波長λ、合成開口時間τという観測条件でSARが観測した目標物のデータを入力するデータ入力処理と、
SAR搭載機の速度vpと距離R0と電波の波長λと合成開口時間τと目標物のアジマス方向の予測速度va’とを用いて表された振幅値V0 vazの関数に、前記データ入力処理で入力したデータの観測条件であるSAR搭載機の速度vpと距離R0と電波の波長λと合成開口時間τとを入力し、予測速度va’に対応する振幅値V0 vazを計算して、前記振幅値V0 vazが所定の値以上になるアジマス方向の予測速度va’の範囲を特定し、特定した範囲の速度幅以下の速度幅を刻み幅Δva1とする刻み幅特定処理と、
前記刻み幅特定処理で特定した刻み幅Δva1を用いて、目標物のアジマス方向の速度を特定する特定処理実行処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする。
The target speed specifying program according to the present invention includes:
A target speed specifying program for specifying the speed of a target observed by the SAR;
Velocity v p of the SAR mounting machine equipped with SAR, distance R 0 between the SAR and the target in the synthetic aperture center, wavelength radio wave radiated from the SAR lambda, target the SAR observed in the observation conditions of the synthetic aperture time τ Data input processing to input data of things,
The velocity v p and the distance R 0 and Telecommunications of predicted velocity v a 'and a function of amplitude V 0 vaz represented using azimuthal wavelength λ and a synthetic aperture time τ and the target of the SAR mounting machine, wherein SAR-equipped machine speed v p , distance R 0 , radio wave wavelength λ, and synthetic aperture time τ, which are observation conditions for data input in the data input process, are input, and amplitude value V 0 corresponding to predicted speed v a ′. By calculating vaz , a range of the predicted velocity v a ′ in the azimuth direction in which the amplitude value V 0 vaz is equal to or greater than a predetermined value is identified, and a velocity width equal to or smaller than the velocity width of the identified range is set as a step width Δv a1 . Step size identification processing,
With step size Delta] v a1 specified in the step size specifying process, characterized in that to execute a specific process execution on a computer for identifying the azimuth direction of the velocity of the target.
前記刻み幅特定処理では、数73に示す振幅値V0 vazの関数に、前記データ入力処理で入力したデータの観測条件であるSAR搭載機の速度vpと距離R0と電波の波長λと合成開口時間τとを入力するとともに、目標物の速度vaとしてある値を入力し、予測速度va’に対応する振幅値V0 vazを計算する
ことを特徴とする。
前記刻み幅特定処理では、数73に示す関数に基づき、アジマス方向の予測速度毎に振幅値V0 vazの値をプロットして得られるグラフにおいて、頂における振幅値V0 vazが2番目に大きくなる山の前記頂における振幅値V0 vazよりも大きい値を前記所定の値とする
ことを特徴とする。
In the step size specific process, based on the function shown in several 73, in a graph obtained by plotting the values of the amplitude values V 0 vaz each predicted velocity azimuthal amplitude value V 0 vaz at the top is the second largest A value larger than the amplitude value V 0 vaz at the top of the peak is defined as the predetermined value.
前記データ入力処理では、目標物のデータとして、レンジ圧縮されたレンジ圧縮後データを入力し、
前記特定処理実行処理では、
目標物について、レンジ方向の予測速度を入力するとともに、前記刻み幅特定処理で特定した刻み幅Δva1毎にアジマス方向の予測速度を入力する予測速度入力処理と、
前記予測速度入力処理で入力したレンジ方向の予測速度及び複数のアジマス方向の予測速度に基づき、前記アジマス方向の予測速度毎に、前記SARと前記目標物との相対距離から得られる参照関数を生成することで、複数の参照関数を生成する参照関数生成処理と、
前記参照関数生成処理で生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記データ入力処理で入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを生成するアジマス圧縮処理と、
前記アジマス圧縮処理で生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を算出する振幅値算出処理と、
前記振幅値算出処理で算出した前記目標物の画像の振幅値が最大のアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を、前記参照関数生成処理で生成したときに使用したアジマス方向の予測速度の前後Δva1/2の範囲内に目標物のアジマス方向の速度が入ると特定する速度特定処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする。
In the data input process, as the target data, the range-compressed data that is range-compressed is input,
In the specific process execution process,
A predicted speed input process for inputting a predicted speed in the range direction and inputting a predicted speed in the azimuth direction for each step width Δv a1 specified in the step size specifying process for the target;
A reference function obtained from a relative distance between the SAR and the target is generated for each predicted speed in the azimuth direction based on the predicted speed in the range direction and the predicted speed in a plurality of azimuth directions input in the predicted speed input process. A reference function generation process for generating a plurality of reference functions,
Based on each reference function of the plurality of reference functions generated in the reference function generation processing, azimuth compression processing to generate a plurality of azimuth compressed data by azimuth compressing the range-compressed data input in the data input processing,
An amplitude value calculation process for calculating an amplitude value of an image of a target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data generated by the azimuth compression process;
Prediction of the azimuth direction used when the reference function used to generate the azimuth-compressed data having the maximum amplitude value of the target image calculated in the amplitude value calculation process is generated in the reference function generation process It is characterized by causing a computer to execute a speed specifying process that specifies that the speed of the target in the azimuth direction falls within the range of Δv a1 / 2 before and after the speed.
前記予測速度入力処理では、前記速度特定処理で特定した速度の前後、前記刻み幅Δva1/2の速度範囲について、前記刻み幅Δva1よりも狭い刻み幅Δva2毎にアジマス方向の予測速度を新たに入力し、
前記参照関数生成処理では、前記レンジ方向の予測速度と、前記予測速度入力処理で新たに入力した複数のアジマス方向の予測速度に基づき、前記アジマス方向の予測速度毎に、前記相対距離から得られる参照関数を生成することで、複数の参照関数を新たに生成し、
前記アジマス圧縮処理では、前記参照関数生成処理で新たに生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記レンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを新たに生成し、
前記振幅値算出処理では、前記アジマス圧縮処理で新たに生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を新たに算出し、
前記速度特定処理では、前記振幅値算出処理で新たに算出した前記目標物の画像の振幅値が最大のアジマス圧縮後データを生成するために使用した参照関数を参照関数を、前記参照関数生成処理で生成したときに使用したアジマス方向の予測速度を目標物のアジマス方向の速度として特定する
ことを特徴とする。
The predictive speed input processing, before and after the rate specified in the speed identification processing, the speed range of the step width Delta] v a1 / 2, the predicted velocity azimuthal narrow every stride Delta] v a2 than the step width Delta] v a1 Newly enter
In the reference function generation process, based on the predicted speed in the range direction and the predicted speeds in the azimuth direction newly input in the predicted speed input process, the reference function generation process is obtained from the relative distance for each predicted speed in the azimuth direction. By creating a reference function, you can create multiple new reference functions,
In the azimuth compression processing, based on each reference function of a plurality of reference functions newly generated in the reference function generation processing, the range-compressed data is azimuth-compressed to newly generate a plurality of azimuth-compressed data,
In the amplitude value calculation process, a new amplitude value of the target image in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data newly generated in the azimuth compression process is calculated,
In the speed specifying process, the reference function used to generate the azimuth-compressed data having the maximum amplitude value of the target image newly calculated in the amplitude value calculation process is used as the reference function, and the reference function generation process. The predicted speed in the azimuth direction used when generated in step (2) is specified as the speed of the target in the azimuth direction.
前記予測速度入力処理では、レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも1つずつ新たに入力し、
前記参照関数生成処理では、前記予測速度入力処理で新たに入力した複数のレンジ方向の予測速度と、前記速度特定処理で特定した目標物のアジマス方向の速度とに基づき、前記レンジ方向の予測速度毎に、前記相対距離から得られる参照関数を生成することで、複数の参照関数を新たに生成し、
前記アジマス圧縮処理では、前記参照関数生成処理で新たに生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記レンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを新たに生成し、
前記振幅値算出処理では、前記アジマス圧縮処理で新たに生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を算出し、
前記速度特定処理では、前記予測速度入力処理で入力した複数のレンジ方向の予測速度と、前記振幅値算出処理で各アジマス圧縮後データから算出した振幅値とに基づき、SAR搭載機の速度vpと距離R0と合成開口時間τと目標物のレンジ方向の予測速度vr’とを用いて表された振幅値V0 vrgの関数を用いて、目標物のレンジ方向速度を特定する
ことを特徴とする。
The predictive speed input processing, as the predicted rate in the range direction, and a target range direction of the velocity v r slower rate and a faster rate of newly entered one by at least one of each,
In the reference function generation process, the predicted speed in the range direction based on the predicted speed in the plurality of range directions newly input in the predicted speed input process and the speed in the azimuth direction of the target specified in the speed specifying process A plurality of reference functions are newly generated by generating a reference function obtained from the relative distance every time,
In the azimuth compression processing, based on each reference function of a plurality of reference functions newly generated in the reference function generation processing, the range-compressed data is azimuth-compressed to newly generate a plurality of azimuth-compressed data,
In the amplitude value calculation process, the amplitude value of the image of the target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data newly generated by the azimuth compression process is calculated,
Wherein a rate specific process, a plurality of range-based prediction speed input by the predicted rate input process, based on the amplitude value calculated from the azimuth data after compression by the amplitude value calculation process, the speed of the SAR mounting machine v p The range direction velocity of the target is determined using a function of the amplitude value V 0 vrg expressed using the distance R 0 , the synthetic aperture time τ, and the predicted velocity v r ′ of the target in the range direction. Features.
前記速度特定処理では、数74に示す振幅値V0 vrgの関数を用いて目標物のレンジ方向速度を特定する
ことを特徴とする。
前記予測速度入力処理では、レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度vr1’と速い速度vr2’とを入力し、
前記速度特定処理では、前記予測速度入力処理で入力したレンジ方向の予測速度vr1’及びvr2’と、レンジ方向の予測速度vr1’に基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値P1と、レンジ方向の予測速度vr2’に基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値P2とを数75に代入することにより、目標物のレンジ方向の速度vrを特定する
ことを特徴とする。
Wherein a rate specific process, the a predicted velocity in the range direction inputted by the input processing predicted velocity v r1 'and v r2', range direction of predicted velocity v r1 'based on the generated post-azimuth compression generated by the reference function The amplitude value P 1 of the target image in the data and the amplitude value P 2 of the target image in the azimuth-compressed data generated by the reference function generated based on the predicted speed v r2 ′ in the range direction are expressed in Expression 75. substituting the result, and identifies the range direction of the velocity v r of the target.
前記予測速度入力処理では、レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも2つずつ入力し、
前記速度特定処理では、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い少なくとも2つのレンジ方向の予測速度と、その少なくとも2つのレンジ方向の予測速度それぞれに基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値とから最小二乗法により一次関数V0 vrg=a1vr+a2(ここで、a1,a2は定数)を算出し、目標物のレンジ方向の速度vrより速い少なくとも2つのレンジ方向の予測速度と、その少なくとも2つのレンジ方向の予測速度それぞれに基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値とから最小二乗法により一次関数V0 vrg=b1vr+b2(ここで、b1,b2は定数)を算出し、一次関数V0 vrg=a1vr+a2と一次関数V0 vrg=b1vr+b2とからレンジ方向の速度vrを特定する
ことを特徴とする。
The predictive speed input processing, as the predicted rate in the range direction, and a target range direction of the velocity v r slower rate and a faster rate of type each at least two, respectively,
Wherein a rate specific process, and predicted velocity in the range direction of the velocity v is slower than r at least two range direction of the target, at least the generated azimuth compression by two range direction prediction speed reference function that has been generated based on the respective A linear function V 0 vrg = a 1 v r + a 2 (where a 1 and a 2 are constants) is calculated from the amplitude value of the image of the target in the subsequent data by the least square method, and the range of the target is calculated. A predicted speed in at least two range directions faster than the speed v r, and an amplitude value of the target image in the azimuth-compressed data generated by a reference function generated based on each of the predicted speeds in the at least two range directions. by the least squares method (wherein, b 1, b 2 are constants) a linear function V 0 vrg = b 1 v r +
前記予測速度入力処理では、レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも1つずつ含む少なくとも3つのレンジ方向の予測速度を新たに入力し、
前記参照関数生成処理では、前記予測速度入力処理で新たに入力した複数のレンジ方向の予測速度と、前記速度特定処理で特定した目標物のアジマス方向の速度とに基づき、前記レンジ方向の予測速度毎に、前記相対距離から得られる参照関数を生成することで、複数の参照関数を新たに生成し、
前記アジマス圧縮処理では、前記参照関数生成処理で新たに生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記レンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを新たに生成し、
前記振幅値算出処理では、前記アジマス圧縮処理で新たに生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を算出し、
前記速度特定処理では、前記少なくとも3つのレンジ方向の予測速度と、前記振幅値算出処理で各アジマス圧縮後データから算出した振幅値とから所定の方法により2次関数V0 vrg=c1vr 2+c2vr+c3(ここで、c1,c2,c3は定数)を算出して、その2次曲線の底におけるレンジ方向の速度を、レンジ方向の速度vrとして特定することを特徴とする。
The predictive speed input processing, as the predicted rate in the range direction, newly enter the predicted rate of at least three range direction and a target range direction of the velocity v r slower rate and a faster rate of one by at least one of each ,
In the reference function generation process, the predicted speed in the range direction based on the predicted speed in the plurality of range directions newly input in the predicted speed input process and the speed in the azimuth direction of the target specified in the speed specifying process A plurality of reference functions are newly generated by generating a reference function obtained from the relative distance every time,
In the azimuth compression processing, based on each reference function of a plurality of reference functions newly generated in the reference function generation processing, the range-compressed data is azimuth-compressed to newly generate a plurality of azimuth-compressed data,
In the amplitude value calculation process, the amplitude value of the image of the target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data newly generated by the azimuth compression process is calculated,
In the speed specifying process, a quadratic function V 0 vrg = c 1 v r is obtained by a predetermined method from the predicted speed in the at least three range directions and the amplitude value calculated from each azimuth-compressed data in the amplitude value calculation process. Calculating 2 + c 2 v r + c 3 (where c 1 , c 2 , and c 3 are constants) and specifying the speed in the range direction at the bottom of the quadratic curve as the speed v r in the range direction It is characterized by.
この実施の形態に係る目標物速度特定方法は、
SARにより観測された目標物の速度を特定する目標物速度特定方法であり、
SARを搭載したSAR搭載機の速度vp、合成開口中心でのSARと目標物との距離R0、SARから放射される電波の波長λ、合成開口時間τという観測条件でSARが観測した目標物のデータを入力するデータ入力工程と、
SAR搭載機の速度vpと距離R0と電波の波長λと合成開口時間τと目標物のアジマス方向の予測速度va’とを用いて表された振幅値V0 vazの関数に、前記データ入力工程で入力したデータの観測条件であるSAR搭載機の速度vpと距離R0と電波の波長λと合成開口時間τとを入力し、予測速度va’に対応する振幅値V0 vazを計算して、前記振幅値V0 vazが所定の値以上になるアジマス方向の予測速度va’の範囲を処理装置により特定し、特定した範囲の速度幅以下の速度幅を刻み幅Δva1とする刻み幅特定工程と、
前記刻み幅特定工程で特定した刻み幅Δva1を用いて、目標物のアジマス方向の速度を処理装置により特定する特定処理実行工程と
を備えることを特徴とする。
The target velocity specifying method according to this embodiment is:
A target speed specifying method for specifying the speed of a target observed by the SAR.
Velocity v p of the SAR mounting machine equipped with SAR, distance R 0 between the SAR and the target in the synthetic aperture center, wavelength radio wave radiated from the SAR lambda, target the SAR observed in the observation conditions of the synthetic aperture time τ A data input process for inputting data of objects;
The velocity v p and the distance R 0 and Telecommunications of predicted velocity v a 'and a function of amplitude V 0 vaz represented using azimuthal wavelength λ and a synthetic aperture time τ and the target of the SAR mounting machine, wherein enter the speed of the SAR mounting machine v p and the distance R 0 and radio wavelength λ and synthetic aperture time τ is the observation condition data input in the data input step, the amplitude value V 0 corresponding to the predicted velocity v a ' By calculating vaz , the range of the predicted velocity v a ′ in the azimuth direction in which the amplitude value V 0 vaz is greater than or equal to a predetermined value is identified by the processing device, and the velocity width below the velocity width of the identified range is stepped Δv a step size specifying step a1 ;
With step size Delta] v a1 specified in the step size specification step, characterized in that it comprises a specific process execution step of specifying by the processor the azimuth direction of the velocity of the target.
1 目標物速度特定装置、2 データ入力部、3 刻み幅特定部、4 予測速度入力部、5 参照関数生成部、6 アジマス圧縮処理部、7 振幅値算出部、8 速度特定部。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
SARを搭載したSAR搭載機の速度vp、合成開口中心でのSARと目標物との距離R0、合成開口時間τでSARが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力するデータ入力部と、
レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも1つずつ入力する予測速度入力部と、
前記予測速度入力部が入力した複数のレンジ方向の予測速度と、目標物のアジマス方向の速度とに基づき、前記レンジ方向の予測速度毎に、前記SAR搭載機の速度vpと目標物の速度とに基づき表される前記SARと前記目標物との相対距離から得られる参照関数を処理装置により生成することで、複数の参照関数を生成する参照関数生成部と、
前記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、
前記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を処理装置により算出する振幅値算出部と、
前記予測速度入力部が入力した複数のレンジ方向の予測速度と、前記振幅値算出部が各アジマス圧縮後データから算出した振幅値とに基づき、SAR搭載機の速度vpと距離R0と合成開口時間τと目標物のレンジ方向の予測速度vr’とを用いて表された振幅値V0 vrgの関数を用いて、目標物のレンジ方向速度を特定する速度特定部と
を備えることを特徴とする目標物速度特定装置。 A target speed specifying device for specifying a speed of a target observed by a SAR (Synthetic Aperture Radar),
Velocity v p of the SAR mounting machine equipped with SAR, enter the distance R 0, after range compression data range compression for the data of the target the SAR observed by the synthetic aperture time τ between the SAR and the target in the synthetic aperture center A data input section to
As predicted velocity in the range direction, the prediction speed input unit and a target speed slower and faster than the range direction of the velocity v r of the input by at least one of each,
Velocity of the plurality of range-based prediction rate prediction speed input unit is inputted, based on the azimuth direction of the velocity of the target, for each predicted velocity of the range direction, velocity v p and target of the SAR mounting machine A reference function generation unit that generates a plurality of reference functions by generating a reference function obtained from a relative distance between the SAR and the target represented based on
An azimuth compression processing unit that azimuth-compresses the range-compressed data input by the data input unit and generates a plurality of azimuth-compressed data by a processing device based on each reference function of the plurality of reference functions generated by the reference function generation unit When,
An amplitude value calculating unit that calculates an amplitude value of an image of a target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data generated by the azimuth compression processing unit;
Based on the predicted speeds in a plurality of ranges input by the predicted speed input unit and the amplitude values calculated from the azimuth-compressed data by the amplitude value calculation unit, the speed v p and the distance R 0 of the SAR-equipped machine are combined. A speed specifying unit that specifies the speed in the range direction of the target using a function of the amplitude value V 0 vrg expressed using the opening time τ and the predicted speed v r ′ in the range of the target. Feature target velocity identification device.
ことを特徴とする請求項1に記載の目標物速度特定装置。
前記速度特定部は、前記予測速度入力部が入力したレンジ方向の予測速度vr1’及びvr2’と、レンジ方向の予測速度vr1’に基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値P1と、レンジ方向の予測速度vr2’に基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値P2とを数2に代入することにより、目標物のレンジ方向の速度vrを特定することを特徴とする請求項1又は2に記載の目標物速度特定装置。
The speed specifying unit, wherein the predicted speed input unit is in the range direction input predicted velocity v r1 'and v r2', range direction of predicted velocity v r1 'based on the generated post-azimuth compression generated by the reference function The amplitude value P 1 of the target image in the data and the amplitude value P 2 of the target image in the azimuth-compressed data generated by the reference function generated based on the predicted speed v r2 ′ in the range direction The target speed specifying device according to claim 1, wherein the target speed specifying device determines a speed v r of the target in the range direction.
前記速度特定部は、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い少なくとも2つのレンジ方向の予測速度と、その少なくとも2つのレンジ方向の予測速度それぞれに基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値とから最小二乗法により一次関数V0 vrg=a1vr+a2(ここで、a1,a2は定数)を算出し、目標物のレンジ方向の速度vrより速い少なくとも2つのレンジ方向の予測速度と、その少なくとも2つのレンジ方向の予測速度それぞれに基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値とから最小二乗法により一次関数V0 vrg=b1vr+b2(ここで、b1,b2は定数)を算出し、一次関数V0 vrg=a1vr+a2と一次関数V0 vrg=b1vr+b2とからレンジ方向の速度vrを特定する
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の目標物速度特定装置。 The predicted speed input unit, a predicted velocity in the range direction, and a target range direction of the velocity v r slower rate and a faster rate of type each at least two, respectively,
The speed specifying unit, and the predicted velocity in the range direction of the velocity v is slower than r at least two range direction of the target, at least the generated azimuth compression by two range direction prediction speed reference function that has been generated based on the respective A linear function V 0 vrg = a 1 v r + a 2 (where a 1 and a 2 are constants) is calculated from the amplitude value of the image of the target in the subsequent data by the least square method, and the range of the target is calculated. A predicted speed in at least two range directions faster than the speed v r, and an amplitude value of the target image in the azimuth-compressed data generated by a reference function generated based on each of the predicted speeds in the at least two range directions. A linear function V 0 vrg = b 1 v r + b 2 (where b 1 and b 2 are constants) is calculated by the least square method, and the linear function V 0 v rg = a 1 v r + a 2 a linear function V 0 vrg = b 1 v r + b 2 Metropolitan target speed specifying device according to claim 1 or 2, characterized in that identifying the velocity v r in the range direction from .
SARが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力するデータ入力部と、
レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも1つずつ含む少なくとも3つの予測速度を入力する予測速度入力部と、
前記予測速度入力部が入力した複数のレンジ方向の予測速度と、目標物のアジマス方向の速度とに基づき、前記レンジ方向の予測速度毎に、前記SAR搭載機の速度vpと目標物の速度とに基づき表される前記SARと前記目標物との相対距離から得られる参照関数を処理装置により生成することで、複数の参照関数を生成する参照関数生成部と、
前記参照関数生成部が生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記データ入力部が入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを処理装置により生成するアジマス圧縮処理部と、
前記アジマス圧縮処理部が生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を処理装置により算出する振幅値算出部と、
前記予測速度入力部が入力した前記少なくとも3つのレンジ方向の予測速度と、前記振幅値算出部が各アジマス圧縮後データから算出した振幅値とから所定の方法により2次関数V0 vrg=c1vr 2+c2vr+c3(ここで、c1,c2,c3は定数)を算出して、その2次曲線の底におけるレンジ方向の速度を、レンジ方向の速度vrとして処理装置により特定する速度特定部と
を備えることを特徴とする目標物速度特定装置。 A target speed specifying device for specifying a speed of a target observed by a SAR (Synthetic Aperture Radar),
A data input unit for inputting range-compressed data obtained by performing range compression on target data observed by the SAR;
As predicted velocity in the range direction, and predicted velocity input unit for inputting at least three predicted velocity and a target speed slower and faster than the range direction of the velocity v r of each at least one of each,
Velocity of the plurality of range-based prediction rate prediction speed input unit is inputted, based on the azimuth direction of the velocity of the target, for each predicted velocity of the range direction, velocity v p and target of the SAR mounting machine A reference function generation unit that generates a plurality of reference functions by generating a reference function obtained from a relative distance between the SAR and the target represented based on
An azimuth compression processing unit that azimuth-compresses the range-compressed data input by the data input unit and generates a plurality of azimuth-compressed data by a processing device based on each reference function of the plurality of reference functions generated by the reference function generation unit When,
An amplitude value calculating unit that calculates an amplitude value of an image of a target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data generated by the azimuth compression processing unit;
A quadratic function V 0 vrg = c 1 by a predetermined method from the predicted speeds in the at least three range directions input by the predicted speed input unit and the amplitude values calculated from the azimuth-compressed data by the amplitude value calculation unit. Calculate v r 2 + c 2 v r + c 3 (where c 1 , c 2 , and c 3 are constants) and process the speed in the range direction at the bottom of the quadratic curve as the speed v r in the range direction A target speed specifying device comprising: a speed specifying unit specified by the device.
SARを搭載したSAR搭載機の速度vp、合成開口中心でのSARと目標物との距離R0、合成開口時間τでSARが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力するデータ入力処理と、
レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも1つずつ入力する予測速度入力処理と、
前記予測速度入力処理で入力した複数のレンジ方向の予測速度と、目標物のアジマス方向の速度とに基づき、前記レンジ方向の予測速度毎に、前記SAR搭載機の速度vpと目標物の速度とに基づき表される前記SARと前記目標物との相対距離から得られる参照関数を生成することで、複数の参照関数を生成する参照関数生成処理と、
前記参照関数生成処理で生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記データ入力処理で入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを生成するアジマス圧縮処理と、
前記アジマス圧縮処理で生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を算出する振幅値算出処理と、
前記予測速度入力処理で入力した複数のレンジ方向の予測速度と、前記振幅値算出処理で各アジマス圧縮後データから算出した振幅値とに基づき、SAR搭載機の速度vpと距離R0と合成開口時間τと目標物のレンジ方向の予測速度vr’とを用いて表された振幅値V0 vrgの関数を用いて、目標物のレンジ方向速度を特定する速度特定処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする目標物速度特定プログラム。 A target speed specifying program for specifying a speed of a target observed by SAR (Synthetic Aperture Radar),
Velocity v p of the SAR mounting machine equipped with SAR, enter the distance R 0, after range compression data range compression for the data of the target the SAR observed by the synthetic aperture time τ between the SAR and the target in the synthetic aperture center Data entry processing to
As predicted velocity in the range direction, the predicted speed input processing and target range direction of the velocity v r slower rate and a faster rate of inputting one by at least one of each,
Velocity of the plurality of range-based prediction rate entered on predicted velocity input process, based on the azimuth direction of the velocity of the target, for each predicted velocity of the range direction, velocity v p and target of the SAR mounting machine A reference function generation process for generating a plurality of reference functions by generating a reference function obtained from a relative distance between the SAR and the target represented based on
Based on each reference function of the plurality of reference functions generated in the reference function generation processing, azimuth compression processing to generate a plurality of azimuth compressed data by azimuth compressing the range-compressed data input in the data input processing,
An amplitude value calculation process for calculating an amplitude value of an image of a target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data generated by the azimuth compression process;
Based on the predicted speeds in the plurality of range directions input in the predicted speed input process and the amplitude values calculated from the respective azimuth-compressed data in the amplitude value calculation process, the speed v p and the distance R 0 of the SAR-equipped machine are combined. Using a function of the amplitude value V 0 vrg expressed using the opening time τ and the predicted speed v r ′ of the target in the range direction, a speed specifying process for specifying the speed in the range direction of the target is executed on the computer A target speed specifying program characterized in that
ことを特徴とする請求項6に記載の目標物速度特定プログラム。
前記速度特定処理では、前記予測速度入力処理で入力したレンジ方向の予測速度vr1’及びvr2’と、レンジ方向の予測速度vr1’に基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値P1と、レンジ方向の予測速度vr2’に基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値P2とを数4に代入することにより、目標物のレンジ方向の速度vrを特定することを特徴とする請求項6又は7に記載の目標物速度特定プログラム。
Wherein a rate specific process, the a predicted velocity in the range direction inputted by the input processing predicted velocity v r1 'and v r2', range direction of predicted velocity v r1 'based on the generated post-azimuth compression generated by the reference function The amplitude value P 1 of the target image in the data and the amplitude value P 2 of the target image in the azimuth-compressed data generated by the reference function generated based on the predicted speed v r2 ′ in the range direction substituted by, target speed determining program according to claim 6 or 7, characterized in that identifying the range direction of the velocity v r of the target to.
前記速度特定処理では、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い少なくとも2つのレンジ方向の予測速度と、その少なくとも2つのレンジ方向の予測速度それぞれに基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値とから最小二乗法により一次関数V0 vrg=a1vr+a2(ここで、a1,a2は定数)を算出し、目標物のレンジ方向の速度vrより速い少なくとも2つのレンジ方向の予測速度と、その少なくとも2つのレンジ方向の予測速度それぞれに基づき生成された参照関数により生成されたアジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値とから最小二乗法により一次関数V0 vrg=b1vr+b2(ここで、b1,b2は定数)を算出し、一次関数V0 vrg=a1vr+a2と一次関数V0 vrg=b1vr+b2とからレンジ方向の速度vrを特定する
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の目標物速度特定プログラム。 The predictive speed input processing, as the predicted rate in the range direction, and a target range direction of the velocity v r slower rate and a faster rate of type each at least two, respectively,
Wherein a rate specific process, and predicted velocity in the range direction of the velocity v is slower than r at least two range direction of the target, at least the generated azimuth compression by two range direction prediction speed reference function that has been generated based on the respective A linear function V 0 vrg = a 1 v r + a 2 (where a 1 and a 2 are constants) is calculated from the amplitude value of the image of the target in the subsequent data by the least square method, and the range of the target is calculated. A predicted speed in at least two range directions faster than the speed v r, and an amplitude value of the target image in the azimuth-compressed data generated by a reference function generated based on each of the predicted speeds in the at least two range directions. by the least squares method (wherein, b 1, b 2 are constants) a linear function V 0 vrg = b 1 v r + b 2 calculates a primary function V vrg = a 1 v r + a 2 a linear function V 0 vrg = b 1 v r + b 2 Metropolitan from according to claim 6 or 7, characterized in that identifying the velocity v r of the range direction target speed determining program .
SARが観測した目標物のデータについてレンジ圧縮したレンジ圧縮後データを入力するデータ入力処理と、
レンジ方向の予測速度として、目標物のレンジ方向の速度vrより遅い速度と速い速度とをそれぞれ少なくとも1つずつ含む少なくとも3つの予測速度を入力する予測速度入力処理と、
前記予測速度入力処理で入力した複数のレンジ方向の予測速度と、目標物のアジマス方向の速度とに基づき、前記レンジ方向の予測速度毎に、前記SAR搭載機の速度vpと目標物の速度とに基づき表される前記SARと前記目標物との相対距離から得られる参照関数を生成することで、複数の参照関数を生成する参照関数生成処理と、
前記参照関数生成処理で生成した複数の参照関数の各参照関数に基づき、前記データ入力処理で入力したレンジ圧縮後データをアジマス圧縮し複数のアジマス圧縮後データを生成するアジマス圧縮処理と、
前記アジマス圧縮処理で生成した複数のアジマス圧縮後データの各アジマス圧縮後データにおける目標物の画像の振幅値を算出する振幅値算出処理と、
前記予測速度入力処理で入力した前記少なくとも3つのレンジ方向の予測速度と、前記振幅値算出処理で各アジマス圧縮後データから算出した振幅値とから所定の方法により2次関数V0 vrg=c1vr 2+c2vr+c3(ここで、c1,c2,c3は定数)を算出して、その2次曲線の底におけるレンジ方向の速度を、レンジ方向の速度vrとして特定する速度特定処理と
をコンピュータに実行させることを特徴とする目標物速度特定プログラム。 A target speed specifying program for specifying a speed of a target observed by SAR (Synthetic Aperture Radar),
A data input process for inputting range-compressed data obtained by subjecting the target data observed by the SAR to range compression;
A predicted speed input process for inputting at least three predicted speeds each including at least one of a speed slower than a speed v r of the target in the range direction and a speed higher than the target speed in the range direction;
Velocity of the plurality of range-based prediction rate entered on predicted velocity input process, based on the azimuth direction of the velocity of the target, for each predicted velocity of the range direction, velocity v p and target of the SAR mounting machine A reference function generation process for generating a plurality of reference functions by generating a reference function obtained from a relative distance between the SAR and the target represented based on
Based on each reference function of the plurality of reference functions generated in the reference function generation processing, azimuth compression processing to generate a plurality of azimuth compressed data by azimuth compressing the range-compressed data input in the data input processing,
An amplitude value calculation process for calculating an amplitude value of an image of a target in each azimuth-compressed data of the plurality of azimuth-compressed data generated by the azimuth compression process;
A quadratic function V 0 vrg = c 1 by a predetermined method from the predicted speed in the at least three range directions input in the predicted speed input process and the amplitude value calculated from each azimuth-compressed data in the amplitude value calculation process. Calculate v r 2 + c 2 v r + c 3 (where c 1 , c 2 , and c 3 are constants) and specify the speed in the range direction at the bottom of the quadratic curve as the speed v r in the range direction A target speed specifying program that causes a computer to execute speed specifying processing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014063091A JP5788044B2 (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Target speed specifying device and target speed specifying program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014063091A JP5788044B2 (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Target speed specifying device and target speed specifying program |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010206305A Division JP5528960B2 (en) | 2010-09-15 | 2010-09-15 | Target speed specifying device, target speed specifying program, and target speed specifying method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014139581A true JP2014139581A (en) | 2014-07-31 |
JP5788044B2 JP5788044B2 (en) | 2015-09-30 |
Family
ID=51416329
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014063091A Active JP5788044B2 (en) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | Target speed specifying device and target speed specifying program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5788044B2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61201180A (en) * | 1985-03-05 | 1986-09-05 | Nec Corp | Device for processing synthetic aperture radar picture image |
EP0945741A2 (en) * | 1998-03-27 | 1999-09-29 | Lockheed Martin Corporation | Method and system for detecting moving objects |
JP2006029979A (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | Processor for synthetic aperture radar image |
JP2007114098A (en) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Mitsubishi Space Software Kk | Location device, image reproducing device, location method, and location program |
JP2007114093A (en) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Mitsubishi Space Software Kk | Device, method, and program for clarifying image; device, method, and program for measuring speed; device, method, and program for determining image clarity |
JP2007292532A (en) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Mitsubishi Space Software Kk | Target object velocity measuring instrument, program, and method |
JP2007292531A (en) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Mitsubishi Space Software Kk | Sar-mounted machine velocity measuring instrument, program, and method, and image enhancement device and program |
JP5528960B2 (en) * | 2010-09-15 | 2014-06-25 | 三菱スペース・ソフトウエア株式会社 | Target speed specifying device, target speed specifying program, and target speed specifying method |
-
2014
- 2014-03-26 JP JP2014063091A patent/JP5788044B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61201180A (en) * | 1985-03-05 | 1986-09-05 | Nec Corp | Device for processing synthetic aperture radar picture image |
EP0945741A2 (en) * | 1998-03-27 | 1999-09-29 | Lockheed Martin Corporation | Method and system for detecting moving objects |
JPH11326509A (en) * | 1998-03-27 | 1999-11-26 | Lockheed Martin Corp | Method and system for detecting traveling object using synthesis opening radar system |
JP2006029979A (en) * | 2004-07-15 | 2006-02-02 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | Processor for synthetic aperture radar image |
JP2007114098A (en) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Mitsubishi Space Software Kk | Location device, image reproducing device, location method, and location program |
JP2007114093A (en) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Mitsubishi Space Software Kk | Device, method, and program for clarifying image; device, method, and program for measuring speed; device, method, and program for determining image clarity |
JP2007292532A (en) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Mitsubishi Space Software Kk | Target object velocity measuring instrument, program, and method |
JP2007292531A (en) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | Mitsubishi Space Software Kk | Sar-mounted machine velocity measuring instrument, program, and method, and image enhancement device and program |
JP5528960B2 (en) * | 2010-09-15 | 2014-06-25 | 三菱スペース・ソフトウエア株式会社 | Target speed specifying device, target speed specifying program, and target speed specifying method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5788044B2 (en) | 2015-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5528960B2 (en) | Target speed specifying device, target speed specifying program, and target speed specifying method | |
EP3757607A1 (en) | Radar data processing device and local range resolving power adjusting method | |
US20160267325A1 (en) | Systems and methods for object tracking | |
JP6212096B2 (en) | Method and apparatus for processing radar signals | |
US20140205141A1 (en) | Systems and methods for tracking and detecting a target object | |
KR20160026789A (en) | Satellite transfer orbit search methods | |
JP5692091B2 (en) | Information processing apparatus, information processing method, and computer program | |
CN103136443A (en) | Method for estimating weak signal amplitude under alpha noise background | |
JP5679406B2 (en) | Target speed specifying device, target speed specifying program, and target speed specifying method | |
CN113176562B (en) | Multi-target tracking method, device, electronic equipment and readable storage medium | |
JP5788044B2 (en) | Target speed specifying device and target speed specifying program | |
US20180231637A1 (en) | Processing Received Radiation Reflected from a Target | |
Belov et al. | A method of finding optimal parameters of speckle noise reduction filters | |
JP6903196B1 (en) | Road surface area detection device, road surface area detection system, vehicle and road surface area detection method | |
US20190049569A1 (en) | Method and apparatus for measuring distance | |
JP6952914B2 (en) | Exercise state judgment device | |
JP5078669B2 (en) | Target detection apparatus, target detection method, and target detection program | |
US11475233B2 (en) | Image processing device and image processing method | |
CN113341175B (en) | High-speed rail running acceleration estimation method and system based on single detector | |
JP5791381B2 (en) | Target tracking device | |
JP5338724B2 (en) | Image processing apparatus and image processing program | |
CN111033297B (en) | Method for operating a radar system of a vehicle | |
JP2019053012A (en) | Radar signal processor, method for processing radar signal, and program | |
CN114037633B (en) | Infrared image processing method and device | |
Brisken et al. | Examination of cost functions for multistatic image quality based autofocus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141205 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141224 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150407 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150428 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150728 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150728 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5788044 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |