JP2017125751A - 合成開口レーダ - Google Patents

Abstract

【課題】一つの電波送受信用アンテナで精度の高い三次元画像を取得できる合成開口レーダを得ること。
【解決手段】電波送受信用アンテナ１と、電波送受信用アンテナ１を支持するエンドプレート２及び航空機の機体に固定されるベース５を有するスチュワートプラットフォーム機構６とを備える。スチュワートプラットフォーム機構６は、電波送受信用アンテナ１が一方の面に固定されたエンドプレート２と、エンドプレート２の他方の面及びベース５の機体に固定される面と反対の面に設置されたボールジョイント７と、ボールジョイント７同士の間でエンドプレート２とベース５とを接続する直動アクチュエータ４とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、軌道を移動中に複数回電波の送受信を行い、受信した電波を合成する合成開口レーダに関する。

合成開口レーダで高精度の三次元画像を得るためには、視差のある２枚の画像を取得する必要がある。特許文献１には、合成開口レーダを２台用いて、１回の観測で三次元画像を得る技術が開示されている。特許文献１では、合成開口レーダを搭載した人工衛星２基を物理的に結合し、一定の距離を保って観測することで、２基の合成開口レーダの位置関係を正確に把握できるようにして、高精度な三次元画像を得るものである。

特開２０００−１６３９９号公報

合成開口レーダで高精度の三次元画像を得るためには、視差のある２枚の画像を取得することが必要である。しかし、従来の航空機用の合成開口レーダは、電波送受信用アンテナの駆動に回転２自由度のジンバルを採用していたため、同時又は短時間の間に航空機の進行方向に対し二つの方向から電波を送受信することができず、視差のある２枚の画像を取得することは機構的に困難であった。

電波送受信用アンテナ及びジンバルを２台搭載すれば、視差のある２枚の画像を取得することは可能であるが、設備費用を二倍要することでシステム全体の製造コストが増大してしまう。

さらに、二つのジンバルが隣接することにより互いに視界を遮蔽してしまうという問題と、精度の高い三次元画像を取得するために必要となる電波送受信用アンテナ間の正確な距離の把握が困難であるという機構的な問題が生じる。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、一つの電波送受信用アンテナで精度の高い三次元画像を取得できる合成開口レーダを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電波送受信用アンテナを備える。本発明は、電波送受信用アンテナを支持するエンドプレート及び航空機の機体に固定されるベースを有するスチュワートプラットフォーム機構を備える。

本発明によれば、一つの電波送受信用アンテナで精度の高い三次元画像を取得できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る合成開口レーダの構成を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係る合成開口レーダを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る合成開口レーダの構成を示す図である。航空機用である合成開口レーダ１０は、電波の送受信に用いる電波送受信用アンテナ１を備えている。電波送受信用アンテナ１は、エンドプレート２の一方の面に固定されている。エンドプレート２の他方の面には、ボールジョイント３を介して６本の直動アクチュエータ４の一端部が設置されている。直動アクチュエータ４の他端部は、ボールジョイント７を介してベース５に取り付けられている。合成開口レーダ１０は、ベース５が、航空機の機体に固定されることにより航空機に設置される。

エンドプレート２、ボールジョイント３、直動アクチュエータ４及びボールジョイント７は、六つの直動アクチュエータ４の駆動により、ベース５に対してエンドプレート２の位置及び姿勢を制御駆動するスチュワートプラットフォーム機構６と称されるパラレルリンク機構を形成している。すなわち、スチュワートプラットフォーム機構６は、電波送受信用アンテナ１が一方の面に固定されたエンドプレート２と、エンドプレート２の他方の面及びベース５の機体に固定される面と反対の面に設置されたボールジョイント３，７と、ボールジョイント３，７同士の間でエンドプレート２とベース５とを接続する直動アクチュエータ４とを有する。電波送受信用アンテナ１は、並進３自由度の動作をすることが可能であり、ベース５に対する姿勢及びベース５から距離を変えることなく、ベース５と平行に移動可能である。

直動アクチュエータ４には、ボールねじ、油圧シリンダ又は空気圧シリンダを適用可能である。なお、高高度を飛行する航空機は低温環境に晒されるため、直動アクチュエータ４にボールねじを採用することで、低温環境下での精度の低下を防止できる。

合成開口レーダ１０は、電波送受信用アンテナ１をベース５と平行かつ航空機の進行方向と交差する方向に移動させることで、一つの電波送受信用アンテナを用いて視差のある２枚の画像を取得できる。したがって、合成開口レーダ１０は、高精度な三次元画像を取得することが可能である。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 電波送受信用アンテナ、２ エンドプレート、３，７ ボールジョイント、４ 直動アクチュエータ、５ ベース、６ スチュワートプラットフォーム機構、１０ 合成開口レーダ。

Claims (2)

1. 電波送受信用アンテナと、
   前記電波送受信用アンテナを支持するエンドプレート及び航空機の機体に固定されるベースを有するスチュワートプラットフォーム機構とを備えることを特徴とする合成開口レーダ。
2. 前記スチュワートプラットフォーム機構は、
   前記電波送受信用アンテナが一方の面に固定された前記エンドプレートと、
   前記エンドプレートの他方の面及び前記ベースの前記機体に固定される面と反対の面に設置されたボールジョイントと、
   前記ボールジョイント同士の間で前記エンドプレートと前記ベースとを接続する直動アクチュエータとを有し、
   前記直動アクチュエータは、ボールねじであることを特徴とする請求項１に記載の合成開口レーダ。

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