JP2024048892A - Synthetic aperture radar system and download determination method - Google Patents

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Abstract

【課題】ダウンロードデータ量の削減および計算負荷軽減の両方を達成し、高精度のターゲット探知を実現する。【解決手段】合成開口レーダ(SAR)の受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力する間引き処理部120と、所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行するレンジ圧縮部121と、レンジ圧縮後のデータD1がレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と所定サイズのブロックに含まれる狭サイズのブロックの特徴量とを比較することで狭サイズのブロックにおけるターゲットの有無を判定するターゲット有無判定部125と、SAR受信データにおけるターゲットの総数と閾値との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定する集計判定部126と、を有する。【選択図】図4[Problem] To achieve both reduction in the amount of downloaded data and reduction in calculation load, and realize highly accurate target detection. [Solution] The system includes a thinning processing unit 120 that thins out received data of a synthetic aperture radar (SAR) in the azimuth direction for each synthetic aperture time and outputs a predetermined number of received data, a range compression unit 121 that executes range compression processing on the predetermined number of received data, a target presence/absence determination unit 125 that determines the presence or absence of a target in a narrow-sized block by comparing the feature amount of a predetermined-sized block divided in the range direction of data D1 after range compression with the feature amount of a narrow-sized block included in the predetermined-sized block, and a compilation determination unit 126 that determines whether or not the SAR received data can be downloaded based on the result of comparing the total number of targets in the SAR received data with a threshold value. [Selected Figure] Figure 4

Description

本発明は合成開口レーダシステムに係り、特にデータをダウンロードする技術に関する。 The present invention relates to synthetic aperture radar systems, and in particular to technology for downloading data.

合成開口レーダ(Synthetic Aperture Radar;以下、SARという。)は、マイクロ波を照射し、その反射強度を計測することにより対象物の画像化を行う能動型センサである。マイクロ波は可視光や近赤外光より遙かに長い波長を有し、雲や霧などを貫通する性質を有する。したがって、SARを衛星や航空機等の移動プラットフォームに搭載することにより、夜間や悪天候であっても地表や海面の種々のデータを取得することが可能となる。 Synthetic Aperture Radar (SAR) is an active sensor that irradiates microwaves and measures the intensity of their reflection to image an object. Microwaves have a much longer wavelength than visible light or near-infrared light, and have the ability to penetrate clouds and fog. Therefore, by mounting SAR on a mobile platform such as a satellite or aircraft, it is possible to obtain various data on the earth's surface and sea surface even at night or in bad weather.

このようなSARの主要な用途一つは船舶等の有無を確認する海洋監視である。ところが海洋監視ではSARデータの多くが船舶等が存在しない広大な海洋の撮影データである。このようなSARデータを地上にダウンロードして船舶等の存在を確認することは極めて非効率である。 One of the main uses of SAR is ocean surveillance to check for the presence of ships and other objects. However, much of the SAR data used in ocean surveillance is photographic data of vast expanses of ocean where no ships or other objects exist. Downloading such SAR data to the ground to check for the presence of ships and other objects is extremely inefficient.

さらにSARの分解能の向上および観測幅の拡大に伴いデータ量が急速に増大しており、衛星から地上へのダウンロード(DL)データ量が急速に増大し、すべてのデータのダウンロードは回線容量の制約から困難になりつつある。 In addition, the amount of data is increasing rapidly as SAR resolution improves and the observation width expands, and the amount of data downloaded (DL) from the satellite to the ground is also increasing rapidly, making it difficult to download all the data due to line capacity constraints.

特許文献1には衛星からのDLデータを削減する方法の一例が開示されている。特許文献1によれば、衛星内で画像解析を行い、関心対象エリアの画像データ(たとえば雲のない画像部分、船舶候補を含む画像部分)だけをダウンロードすることでDLデータ量を削減する。 Patent Document 1 discloses an example of a method for reducing DL data from satellites. According to Patent Document 1, image analysis is performed within the satellite, and the amount of DL data is reduced by downloading only image data of the area of interest (for example, image parts without clouds, image parts including potential ships).

特開2021-119693号公報JP 2021-119693 A

しかしながら、特許文献1に開示されたシステムは、主に光学センサにより撮影された画像を対象の物理的特徴に基づいて解析し、識別された対象を含むデータのみをダウンロードする。したがって特許文献1はSARを前提としたシステムを開示していない。 However, the system disclosed in Patent Document 1 mainly analyzes images captured by an optical sensor based on the physical characteristics of the target, and downloads only data that includes identified targets. Therefore, Patent Document 1 does not disclose a system that is premised on SAR.

SARでは、周知のように、画像化するためにレンジ圧縮およびアジマス圧縮を必要とする。アジマス圧縮処理はレンジ圧縮後の画像データに対して実行され、計算負荷が大きく、また大きなメモリ容量が必要である。一般に衛星でのオンボード処理はCPU(Central Processing Unit)の計算能力やメモリの容量の制約が厳しく、処理負荷の軽減およびメモリの必要量の低減が望ましい。 As is well known, SAR requires range compression and azimuth compression to generate images. Azimuth compression processing is performed on image data after range compression, which imposes a large computational load and requires a large memory capacity. On-board processing on a satellite is generally severely restricted by the computational power and memory capacity of the CPU (Central Processing Unit), so it is desirable to reduce the processing load and the required memory capacity.

このようなSARに対して、特許文献1のような画像解析に基づくDLデータ削減方法はそのまま適用することができない。また特許文献1では、そもそもSARにおける処理負荷の軽減およびメモリの必要量の低減の課題が認識されていない。 For this type of SAR, the DL data reduction method based on image analysis, such as that in Patent Document 1, cannot be applied as is. Furthermore, Patent Document 1 does not even recognize the issues of reducing the processing load and memory requirements in SAR.

そこで、本発明の目的は、ダウンロードデータ量の削減および計算負荷軽減の両方を達成し、高精度のターゲット探知を実現する合成開口レーダシステム、ダウンロード判定方法、衛星およびプログラムを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a synthetic aperture radar system, a download determination method, a satellite, and a program that achieves both a reduction in the amount of downloaded data and a reduction in the computational load, and realizes highly accurate target detection.

本発明の第1の態様によれば、移動プラットフォームに搭載された合成開口レーダシステムは、アジマス方向およびレンジ方向で示される合成開口レーダ(SAR)受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力する間引き処理部と、前記所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行するレンジ圧縮部と、レンジ圧縮後のデータがレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と前記所定サイズのブロックに含まれる狭サイズのブロックの特徴量とを比較することで、前記狭サイズのブロックにおけるターゲットの有無を判定するターゲット有無判定部と、前記SAR受信データにおける前記ターゲットの総数と所定数との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定する集計判定部と、を有する。
本発明の第2の態様によれば、移動プラットフォームに搭載された合成開口レーダ(SAR)システムにおけるSAR受信データのダウンロード判定方法は、前記SARシステムのデータ処理部が、アジマス方向およびレンジ方向で示される合成開口レーダ(SAR)受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力し、前記所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行し、レンジ圧縮後のデータがレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と前記所定サイズのブロックに含まれる狭サイズのブロックの特徴量とを比較することで、前記狭サイズのブロックにおけるターゲットの有無を判定し、前記SAR受信データにおける前記ターゲットの総数と所定数との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定する。
本発明の第3の態様によれば、合成開口レーダ(SAR)と、SAR受信データを格納する記憶部と、データをダウンロードするための通信部と、データ処理部と、を有する衛星は、前記データ処理部が、アジマス方向およびレンジ方向で示されるSAR受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力し、前記所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行し、レンジ圧縮後のデータがレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と前記所定サイズのブロックに含まれる狭サイズのブロックの特徴量とを比較することで、前記狭範囲におけるターゲットの有無を判定し、前記SAR受信データにおける前記ターゲットの総数と所定数との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定し、前記ダウンロードを許可されたSAR受信データを前記記憶部から読み出し、前記通信部を通してダウンロードする。
本発明の第4の態様によれば、移動プラットフォームに搭載された合成開口レーダシステムにおけるダウンロード判定装置としてコンピュータを機能させるプログラムは、アジマス方向およびレンジ方向で示される合成開口レーダ(SAR)受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力する機能と、前記所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行する機能と、レンジ圧縮後のデータがレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と前記所定サイズのブロックに含まれる狭範囲の特徴量とを比較することで、前記狭サイズのブロックにおけるターゲットの有無を判定する機能と、前記SAR受信データにおける前記ターゲットの総数と所定数との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定する機能と、を前記コンピュータに実現する。
According to a first aspect of the present invention, a synthetic aperture radar system mounted on a mobile platform has a thinning processing unit that thins out synthetic aperture radar (SAR) reception data shown in the azimuth direction and range direction for each synthetic aperture time in the azimuth direction to output a predetermined number of pieces of reception data, a range compression unit that performs range compression processing on the predetermined number of pieces of reception data, a target presence/absence determination unit that determines the presence or absence of a target in the narrow-sized block by comparing the features of a predetermined-sized block into which the range-compressed data is divided in the range direction with the features of a narrow-sized block included in the predetermined-sized block, and a counting determination unit that determines whether or not the SAR reception data can be downloaded based on the comparison result between the total number of targets in the SAR reception data and a predetermined number.
According to a second aspect of the present invention, a method for determining whether to download SAR reception data in a synthetic aperture radar (SAR) system mounted on a mobile platform includes a data processing unit of the SAR system that thins out synthetic aperture radar (SAR) reception data indicated in the azimuth direction and range direction for each synthetic aperture time in the azimuth direction to output a predetermined number of pieces of reception data, performs range compression processing on the predetermined number of pieces of reception data, and compares the features of a predetermined-size block divided into the range direction of the range-compressed data with the features of a narrow-size block included in the predetermined-size block to determine the presence or absence of a target in the narrow-size block, and determines whether or not to download the SAR reception data based on the comparison result between the total number of targets in the SAR reception data and the predetermined number.
According to a third aspect of the present invention, a satellite having a synthetic aperture radar (SAR), a memory unit for storing SAR reception data, a communication unit for downloading data, and a data processing unit, the data processing unit thins out SAR reception data indicated in the azimuth direction and range direction for each synthetic aperture time in the azimuth direction to output a predetermined number of pieces of reception data, performs range compression processing on the predetermined number of pieces of reception data, and determines the presence or absence of a target in the narrow range by comparing the features of a predetermined-sized block divided into the range direction of the data after range compression with the features of a narrow-sized block included in the predetermined-sized block, determines whether or not to download the SAR reception data based on the comparison result between the total number of targets in the SAR reception data and the predetermined number, and reads out the SAR reception data that has been permitted to be downloaded from the memory unit and downloads it via the communication unit.
According to a fourth aspect of the present invention, a program that causes a computer to function as a download determination device in a synthetic aperture radar system mounted on a mobile platform implements in the computer a function of thinning out synthetic aperture radar (SAR) reception data, which is indicated in the azimuth direction and the range direction, in the azimuth direction for each synthetic aperture time to output a predetermined number of pieces of reception data, a function of performing range compression processing on the predetermined number of pieces of reception data, a function of determining the presence or absence of a target in a narrow-sized block by comparing the features of a predetermined-sized block into which the range-compressed data is divided in the range direction with the features of a narrow range contained in the predetermined-sized block, and a function of determining whether or not the SAR reception data can be downloaded based on a comparison result between the total number of targets in the SAR reception data and a predetermined number.

本発明によれば、ダウンロードデータ量の削減および計算負荷軽減の両方を達成し、高精度のターゲット探知を実現することができる。 The present invention makes it possible to reduce both the amount of downloaded data and the computational load, enabling highly accurate target detection.

図1は衛星搭載SARシステムとターゲットとの位置関係を説明するための模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the positional relationship between a satellite-mounted SAR system and a target. 図2はSARのレンジ圧縮について説明するための波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram for explaining range compression of the SAR. 図3は本発明によるSARシステムにおけるターゲット計数方法を説明するためのレンジ圧縮後の画像の一例を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of an image after range compression for explaining a target counting method in the SAR system according to the present invention. 図4は本発明の一実施形態によるSARシステムの機能構成を例示するブロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating the functional configuration of a SAR system according to an embodiment of the present invention. 図5は本実施形態にSARシステムにおけるレンジ方向およびアジマス方向のデータ数で表記した画像の一例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of an image expressed by the number of data in the range direction and the azimuth direction in the SAR system according to this embodiment. 図6は図5に示す画像における判定領域の一例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a determination region in the image shown in FIG. 図7は図5に示す画像における背景領域の一例を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a background region in the image shown in FIG. 図8は図5に示す画像における判定領域および背景領域の重なりを示す模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing the overlap of the determination region and the background region in the image shown in FIG. 図9は本実施形態によるターゲット有無判定を説明するための判定領域および背景領域のパワー分布を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing power distribution in a determination region and a background region for explaining a target presence/absence determination according to this embodiment. 図10は本実施形態によるDLデータ判定方法を説明するためのターゲット集計の一例を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing an example of target counting to explain the DL data determination method according to this embodiment. 図11は本実施形態によるDLデータ判定方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing an example of a DL data determination method according to this embodiment. 図12は衛星搭載SARシステムとターゲットとの位置関係にスクイント角がある場合を説明するための模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram for explaining a case where a squint angle exists in the positional relationship between a satellite-mounted SAR system and a target. 図13はスクイント角とレンジマイグレーションの大きさとの関係を例示するグラフである。FIG. 13 is a graph illustrating the relationship between the squint angle and the magnitude of range migration. 図14はスクイント角とアジマス方向積分画素数との関係を例示するグラフである。FIG. 14 is a graph illustrating the relationship between the squint angle and the number of integrated pixels in the azimuth direction.

<実施形態の概要>
本発明の一実施形態によれば、合成開口レーダ(SAR)の受信データを合成開口時間毎に間引いてレンジ圧縮処理を実行する。レンジ圧縮後のデータにおける背景領域と判定領域との特徴量を比較することでターゲットの有無を判定し、ターゲット総数をカウントできる。ターゲットの総数が所定値を超えているSAR受信データのみをダウンロードすることができる。
<Overview of the embodiment>
According to one embodiment of the present invention, the received data of a synthetic aperture radar (SAR) is thinned out for each synthetic aperture time and range compression processing is performed. The presence or absence of a target is determined by comparing the feature amounts of the background area and the judgment area in the range compressed data, and the total number of targets can be counted. Only SAR received data in which the total number of targets exceeds a predetermined value can be downloaded.

受信データを合成開口時間毎に間引くことで、ターゲットを発見するために必要なデータを残すことができ計算負荷を軽減できる。レンジ圧縮後のデータの特徴量を用いてターゲットの有無を判定するので、アジマス圧縮無しでターゲット数を計数できる。アジマス圧縮はメモリを2次元に縦横無尽にアクセスする必要があるために計算負荷が大きく処理時間が長くなる。したがってアジマス圧縮無しでターゲット数を計数できることは、計算資源および能力に制約がある移動プラットフォームでは特に有利である。 By thinning out the received data for each synthetic aperture time, only the data necessary to find the target can be retained, reducing the computational load. The presence or absence of a target is determined using the features of the range-compressed data, so the number of targets can be counted without azimuth compression. Azimuth compression requires accessing memory in all directions in two dimensions, which places a heavy computational load on the system and increases processing time. Therefore, being able to count the number of targets without azimuth compression is particularly advantageous for mobile platforms with limited computational resources and capabilities.

さらに、本実施形態によればターゲット数が閾値より大きいSAR受信データのみをダウンロードする。したがってダウンロードデータ量を大幅に削減でき、DL回線の制約問題を解消できる。また有効なSAR受信データのみをダウンロードするので、地上において必要な範囲を高精度にターゲット探知可能となる。 Furthermore, according to this embodiment, only SAR reception data in which the number of targets is greater than a threshold is downloaded. This allows the amount of downloaded data to be significantly reduced, and the problem of DL line constraints to be resolved. Also, since only valid SAR reception data is downloaded, targets can be detected with high accuracy in the required range on the ground.

1.ターゲットの計数原理
図1に例示するように、本発明によるSARシステムは移動プラットフォーム10に搭載され、地上にあるターゲット20を探知する。移動プラットフォーム10は例えば人工衛星あるいは航空機等であり、進行方向30(アジマス方向)に移動しているものとする。移動プラットフォーム10にはSARシステムのアンテナ100が設けられ、一定間隔PRI(Pulse Repetition Interval)でパルス波を地上に送信し、その反射波を受信する。SARシステムによるターゲット20の観測可能時間が合成開口時間Tである。したがって、SARシステムは、ターゲット20をアジマス方向に合成開口時間T(図1では-T/2~+T/2)の間検知する。以下説明の便宜上、合成開口時間Tの中心にある時点tでアンテナ100とターゲット20とのスラントレンジ距離が最短となるものとする。時点tを基準点として、基準点から前後に離れるに従って当該距離が長くなる。
1. Target Counting Principle As illustrated in FIG. 1, the SAR system according to the present invention is mounted on a mobile platform 10 and detects a target 20 on the ground. The mobile platform 10 is, for example, an artificial satellite or an aircraft, and is assumed to be moving in a direction of travel 30 (azimuth direction). The mobile platform 10 is provided with an antenna 100 of the SAR system, which transmits pulse waves to the ground at a fixed interval PRI (Pulse Repetition Interval) and receives the reflected waves. The time during which the SAR system can observe the target 20 is the synthetic aperture time T. Therefore, the SAR system detects the target 20 in the azimuth direction for the synthetic aperture time T (-T/2 to +T/2 in FIG. 1). For the convenience of the following explanation, it is assumed that the slant range distance between the antenna 100 and the target 20 is shortest at time t 0 , which is the center of the synthetic aperture time T. Time t 0 is taken as a reference point, and the distance increases as the distance from the reference point increases.

図2に例示するように、アンテナ100はアジマス方向に移動しつつ、一定間隔PRIでパルス波(N=2)を放射するものとする。放射されたパルス波はターゲット20で反射し、その反射波がアンテナ100で受信される。上述したように基準点の時点t=0、基準点よりT/4前の時点t-1、T/2前の時点t-2、T/4後の時点t、およびT/2後の時点tで、それぞれパルス波(N=2)が放射される。 2, the antenna 100 radiates pulse waves (N=2) at regular intervals PRI while moving in the azimuth direction. The radiated pulse waves are reflected by the target 20, and the reflected waves are received by the antenna 100. As described above, pulse waves (N=2) are radiated at time t 0 =0 at the reference point, time t -1 T/4 before the reference point, time t -2 T/2 before the reference point, time t 1 T/4 after the reference point, and time t 2 T/2 after the reference point.

各時点でパルス波が放射されると、その放射時点から反射波が受信されるまでの経過時間は時点tが最も短く、基準点tから前後に離れるに従って経過時間は長くなる。すなわち、アンテナ100の移動によりターゲット20までのスラントレンジ距離が変化し(レンジマイグレーション)、それにより反射波の到達までの経過時間が変化する。したがって受信データ200をレンジ圧縮し、レンジ圧縮後のデータD1からターゲット20の存在をレンジマイグレーション線201として検出できる。 When a pulse wave is emitted at each time point, the time that elapses from the time of emission until the reflected wave is received is shortest at time point t0 , and the time that elapses increases as the distance from the reference point t0 increases. That is, the movement of the antenna 100 changes the slant range distance to the target 20 (range migration), and this changes the time that elapses until the arrival of the reflected wave. Therefore, the received data 200 is range compressed, and the presence of the target 20 can be detected as a range migration line 201 from the range-compressed data D1.

既存の手法では、レンジ圧縮後のデータD1に対してアジマス圧縮を行い、アジマス圧縮後のデータからターゲット数をカウントする。アジマス圧縮ではメモリを2次元に縦横無尽にアクセスする必要があるために、計算資源および能力に制約がある衛星ではコストとリスクが増大する。 In existing methods, azimuth compression is performed on the range-compressed data D1, and the number of targets is counted from the azimuth-compressed data. Azimuth compression requires accessing memory in all directions in two dimensions, which increases costs and risks for satellites with limited computing resources and capabilities.

これに対して本実施形態によれば、レンジ圧縮後のデータD1からアジマス方向に合成開口時間Tを周期としてデータを抽出してターゲットを検出する。以下、図3を参照してターゲット計数の原理について説明する。 In contrast, according to this embodiment, targets are detected by extracting data in the azimuth direction from the range-compressed data D1 at a period equal to the synthetic aperture time T. The principle of target counting will be explained below with reference to FIG. 3.

図3に模式的に示すように、レンジ圧縮後のレンジ方向およびアジマス方向の画像には、ターゲットが合成開口時間Tのレンジマイグレーション線201として示される。したがって、レンジ圧縮後の画像をアジマス方向に合成開口時間T毎に抽出すれば(その他の画像部分を間引けば)、レンジ圧縮後の画像に存在するターゲットを黒丸で表示されたように検出可能である。こうして黒丸の個数を計数することで、レンジ圧縮後の画像に存在するターゲットの総数を取得できる。 As shown diagrammatically in FIG. 3, in the range-compressed image in the range and azimuth directions, the target is shown as a range migration line 201 of synthetic aperture time T. Therefore, if the range-compressed image is extracted in the azimuth direction for each synthetic aperture time T (and other image portions are thinned out), the targets present in the range-compressed image can be detected as shown by black circles. By counting the number of black circles in this way, the total number of targets present in the range-compressed image can be obtained.

以上述べたターゲット計数方法を用いてダウンロードする画像の判定を行うことができる。以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成要素は単なる例示であって、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨ではない。 The target counting method described above can be used to determine which images to download. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the components described in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to those alone.

2.一実施形態
図4に例示するように、本発明の一実施形態によるSARシステムは送信部101および受信部102を有する。送信部101は、アンテナ100から一定間隔PRIでパルス波を送信する。送信パルス波は観測面で反射し、一部がアンテナ100に到達する。受信部102は反射波を受信してSAR受信データを出力する。SAR受信データは図2に例示する受信データ200であり、SAR受信データ記憶部103に格納される。
2. One embodiment As illustrated in Fig. 4, a SAR system according to one embodiment of the present invention has a transmitting unit 101 and a receiving unit 102. The transmitting unit 101 transmits pulse waves from an antenna 100 at a constant interval PRI. The transmitted pulse waves are reflected from an observation surface, and a portion of the transmitted pulse waves reaches the antenna 100. The receiving unit 102 receives the reflected waves and outputs SAR reception data. The SAR reception data is reception data 200 illustrated in Fig. 2, and is stored in a SAR reception data storage unit 103.

さらにSARシステムはDL判定部104、制御部105および通信部106を有する。DL判定部104は、後述するようにSAR受信データのダウンロードの可否を判定する。上述したようにSAR受信データはレンジ方向およびアジマス方向からなる2次元空間内の受信パルス波形からなる画像を構成する。制御部105は、ダウンロード有効と判定されたSAR受信データをSAR受信データ記憶部103から読み出し、無線通信部106を通して地上局へダウンロードする。以下、DL判定部104の機能構成および動作について説明する。 The SAR system further comprises a DL determination unit 104, a control unit 105, and a communication unit 106. The DL determination unit 104 determines whether or not the SAR reception data can be downloaded, as described below. As described above, the SAR reception data forms an image consisting of a received pulse waveform in a two-dimensional space consisting of the range direction and the azimuth direction. The control unit 105 reads out the SAR reception data that has been determined to be valid for download from the SAR reception data storage unit 103, and downloads it to the ground station via the wireless communication unit 106. The functional configuration and operation of the DL determination unit 104 will be described below.

<ダウンロード判定>
図4において、DL判定部104は間引き処理部120およびレンジ圧縮部121を有する。間引き処理部120は、SAR受信データ記憶部103からSAR受信データを順次読み出し、アジマス方向に合成開口時間Tの周期でデータを間引きした後、残ったレンジ方向1ライン分のデータのみをレンジ圧縮部121へ出力する。レンジ圧縮部121は受信データと参照関数との相関をとり、レンジ圧縮後のデータD1をデータ抽出部122へ出力する。
<Download Judgment>
4, the DL determination unit 104 has a thinning processing unit 120 and a range compression unit 121. The thinning processing unit 120 sequentially reads out the SAR reception data from the SAR reception data storage unit 103, thins out the data in the azimuth direction at a period of the synthetic aperture time T, and then outputs only the remaining data for one line in the range direction to the range compression unit 121. The range compression unit 121 obtains a correlation between the reception data and a reference function, and outputs range-compressed data D1 to the data extraction unit 122.

データ抽出部122はレンジ圧縮後のデータD1から判定領域データD2および背景領域データD3を抽出して判定特徴量計算部124および背景特徴量算出部125へそれぞれ出力する。なお、後述するように、判定領域データD2のアジマス方向のサイズはスクイント角θsqに応じて調整される。 The data extraction unit 122 extracts judgment region data D2 and background region data D3 from the range-compressed data D1 and outputs them to a judgment feature amount calculation unit 124 and a background feature amount calculation unit 125. As will be described later, the size of the judgment region data D2 in the azimuth direction is adjusted in accordance with the squint angle θ sq .

後述するように、判定特徴量計算部124は判定領域データD2から各判定ブロックの特徴量を算出し、背景特徴量算出部125は背景領域データD3から各背景ブロックの特徴量を算出する。背景ブロックは所定サイズのデータ範囲であり、判定ブロックは背景ブロックに含まれる狭いデータ範囲である。 As described below, the judgment feature calculation unit 124 calculates the feature of each judgment block from the judgment region data D2, and the background feature calculation unit 125 calculates the feature of each background block from the background region data D3. A background block is a data range of a predetermined size, and a judgment block is a narrow data range contained in a background block.

ターゲット有無判定部126は、背景ブロックの特徴量と当該背景ブロックに含まれる判定ブロックの特徴量を比較し、当該判定ブロックにターゲットが存在するか否かを判定する。その際、ターゲットの想定される大きさを参照情報として利用できる。以上述べた処理は、レンジ圧縮部121からレンジ方向のライン毎に順次出力されるデータD1に対して繰り返される。 The target presence/absence determination unit 126 compares the feature amount of the background block with the feature amount of the judgment block contained in the background block, and determines whether or not a target is present in the judgment block. In doing so, the expected size of the target can be used as reference information. The above-mentioned process is repeated for the data D1 output sequentially from the range compression unit 121 for each line in the range direction.

集計判定部126は、ターゲットが存在すると判定された判定ブロックの個数をSAR受信データの画像全体にわたって集計し、集計されたターゲット総数が閾値より多ければ、当該画像(SAR受信データ)をダウンロード有効と判定して、制御部105へ通知する。ターゲット総数が閾値より少ないSAR受信データはダウンロード無効と判定される。こうしてダウンロード有効と判定されたSAR受信データのみが無線通信部106を通して地上へダウンロードされる。 The counting and determining unit 126 counts the number of determination blocks in which it is determined that a target exists across the entire image of the SAR reception data, and if the total number of targets counted is greater than a threshold, it determines that the image (SAR reception data) is valid for download and notifies the control unit 105. SAR reception data in which the total number of targets is less than the threshold is determined to be invalid for download. Only SAR reception data determined to be valid for download in this way is downloaded to the ground via the wireless communication unit 106.

なお、DL判定部104におけるターゲット有無判定は、レンジ方向の1ライン分のデータD1毎に実行されてもよいし、1ライン分のデータD1を2以上に分割した各データに対して実行されてもよい。データD1を分割する方が処理に必要なメモリ容量を削減することができる。 The target presence/absence determination in the DL determination unit 104 may be performed for each line of data D1 in the range direction, or may be performed for each of the data obtained by dividing one line of data D1 into two or more parts. Dividing the data D1 can reduce the memory capacity required for processing.

また、DL判定部104および制御部105の機能は、図示しないメモリに格納されたプログラムをCPUあるいはプロセッサ上で実行することにより実現することができる。 Furthermore, the functions of the DL determination unit 104 and the control unit 105 can be realized by executing a program stored in a memory (not shown) on a CPU or processor.

3.ダウンロード判定の例
以下、本実施形態によるSARシステムを衛星に搭載して海洋監視を行う場合のダウンロード判定について図5~図11を参照しながら説明する。
3. Example of Download Judgment Hereinafter, a download judgment in the case where the SAR system according to this embodiment is mounted on a satellite and used for ocean monitoring will be described with reference to FIGS.

まず、図5に例示するように、アジマス方向を縦軸、レンジ方向を横軸とする2次元座標によりSAR受信データを表わすものとする。上述したように、アンテナ100は移動しながら一定間隔PRI毎にパルス波を送信する。したがって、縦軸はアジマス方向に移動しつつ一定間隔PRI毎にパルス送信を行う回数を意味し、その数はアジマス方向のデータ数を表す。NazはSAR受信データを取得するためのアジマス方向の移動距離あるいは時間に対応する。N azは合成開口時間Tに相当するアジマス方向のパルス送信回数であり、N az=T/PRIである。 First, as shown in Fig. 5, the SAR reception data is represented by a two-dimensional coordinate system with the azimuth direction as the vertical axis and the range direction as the horizontal axis. As described above, the antenna 100 transmits pulse waves at regular intervals PRI while moving. Therefore, the vertical axis represents the number of times pulse transmission is performed at regular intervals PRI while moving in the azimuth direction, and this number represents the number of data in the azimuth direction. N az corresponds to the moving distance or time in the azimuth direction to obtain the SAR reception data. N d az is the number of pulse transmissions in the azimuth direction corresponding to the synthetic aperture time T, and N d az = T/PRI.

また横軸は対象で反射して戻ってきたパルスを一定時間でサンプリングして表記したものであり、したがってレンジ方向のデータ数を表す。Nrgは各パルス送信における検知可能な反射パルスの経過時間あるいは距離に対応する。 The horizontal axis represents the number of pulses reflected by the target and sampled at a fixed time, and therefore represents the number of data points in the range direction. Nrg corresponds to the elapsed time or distance of the detectable reflected pulse for each pulse transmission.

このように、図5において、アジマス方向のパルス数はアンテナ100の進行方向(アジマス方向)のデータ数を示し、レンジ方向のデータ数はアンテナ100から放射されるパルスの方向(レンジ方向)のデータ数を示す。したがって、任意の単位区画PXL(1×1パルス)はデータ数で座標表記でき、その位置からの反射パルスを受信することで、その位置の受信データを取得できる。図5の例ではNaz=30000、N az=10000、Nrg=20000である。 5, the number of pulses in the azimuth direction indicates the number of pieces of data in the direction of travel (azimuth direction) of the antenna 100, and the number of pieces of data in the range direction indicates the number of pieces of data in the direction (range direction) of the pulses emitted from the antenna 100. Therefore, any unit section PXL (1 x 1 pulse) can be expressed as a coordinate by the number of pieces of data, and by receiving a reflected pulse from that position, the received data for that position can be obtained. In the example of FIG. 5, N az = 30,000, N d az = 10,000, and N rg = 20,000.

<判定領域>
図6に例示するように、本実施形態によれば、アジマス方向に合成開口時間Tの周期でデータを間引きし、残ったレンジ方向1ライン分のデータから判定領域データD2を抽出する。本例では、判定領域データD2のアジマス方向のデータ数はN azである。判定領域データD2は判定ブロックRtを単位として区分されている。判定ブロックRtはレンジ方向にデータ数N rg、アジマス方向にデータ数N azのサイズを有する矩形領域(狭サイズのブロック)である。ただし、後述するようにアジマス方向にN azはスクイント角θsqに依存して決定される。判定ブロックRtは監視対象物である船舶の有無を判定するための判定特徴量の計算に使用される。任意の判定ブロックを座標(i、j)で表記し、当該判定ブロックの判定特徴量をμ(i、j)と表記するものとする。
<Determination area>
As illustrated in FIG. 6, according to this embodiment, data is thinned out in the azimuth direction at a period of the synthetic aperture time T, and the judgment area data D2 is extracted from the remaining data for one line in the range direction. In this example, the number of data in the azimuth direction of the judgment area data D2 is N t az . The judgment area data D2 is divided into units of judgment blocks Rt. The judgment block Rt is a rectangular area (narrow-sized block) having a size of the number of data N t rg in the range direction and the number of data N t az in the azimuth direction. However, as will be described later, N t az in the azimuth direction is determined depending on the squint angle θ sq . The judgment block Rt is used to calculate a judgment feature for determining the presence or absence of a ship, which is a monitored object. An arbitrary judgment block is expressed by coordinates (i t , j t ), and the judgment feature of the judgment block is expressed as μ(i t , j t ).

<背景領域>
図7に例示するように、本実施形態によれば、アジマス方向に合成開口時間Tの周期でデータを間引きし、残ったレンジ方向1ライン分のデータから背景領域データD3を抽出する。本例では、背景領域データD3が背景ブロックRsを単位として区分されている。背景ブロックRsはレンジ方向にデータ数N rg、アジマス方向にデータ数N azのサイズを有する矩形領域(所定サイズのブロック)である。背景ブロックRsは監視対象物である船舶の有無を判定するための背景特徴量の計算に使用される。任意の背景ブロックを座標(i、j)で表記し、当該背景ブロックの判定特徴量をσ (i、j)と表記するものとする。
<Background area>
As illustrated in Fig. 7, according to this embodiment, data is thinned out in the azimuth direction at a period of the synthetic aperture time T, and background region data D3 is extracted from the remaining data for one line in the range direction. In this example, the background region data D3 is divided into units of background blocks Rs . The background blocks Rs are rectangular regions (blocks of a predetermined size) having a size of the number of data Nsrg in the range direction and the number of data Nsaz in the azimuth direction. The background blocks Rs are used to calculate background features for determining the presence or absence of a ship, which is a monitored object. An arbitrary background block is expressed by coordinates (i s , js ), and the determination feature of the background block is expressed as σ0s (i s , js ).

判定領域データD2は背景領域データD3に含まれる部分領域であればよい。背景ブロックRsおよび判定ブロックRtのサイズおよび位置関係は、図6に例示する通りである。すなわち、背景ブロックRsは複数個の判定ブロックRtを含むサイズを有し、N az<<N azかつN rg<<N rgの関係を有する。すなわち所定サイズの各背景ブロックRsは複数の狭サイズの判定ブロックRtを含む。 The determination region data D2 may be a partial region included in the background region data D3. The size and positional relationship of the background block Rs and the determination block Rt are as shown in FIG. 6. That is, the background block Rs has a size that includes a plurality of determination blocks Rt, and has the relationship Ntaz << Nsaz and Ntrg << Nsrg . That is , each background block Rs of a predetermined size includes a plurality of narrow-sized determination blocks Rt.

一例として、各背景ブロックRsはレンジ方向にN rg=500、アジマス方向にN az=10の所定サイズを有し、各背景ブロックRsに含まれる各判定ブロックRtはレンジ方向にN rg=1、アジマス方向にN az=3の狭サイズを有する。本例では、図6に例示するように、各背景ブロックRsに含まれる複数の判定ブロックRtは当該背景ブロックRs内でアジマス方向の一方に偏在するように配置される。 As an example, each background block Rs has a predetermined size of Nsrg = 500 in the range direction and Nsaz = 10 in the azimuth direction, and each judgment block Rt included in each background block Rs has a narrow size of Ntrg = 1 in the range direction and Ntaz = 3 in the azimuth direction. In this example, as illustrated in Fig. 6, the multiple judgment blocks Rt included in each background block Rs are arranged so as to be unevenly distributed on one side in the azimuth direction within the background block Rs.

海面に浮かぶ船舶(ターゲット)を探索する場合、海面は背景として受信強度の変化が緩やかであり、ターゲットが存在する狭領域の受信強度は海面よりかなり高いことが前提とされる。そこでは本例ではCFAR(一定誤警報確率)を導入することで、海面の状況にアダプティブに対応することが可能となる。すなわち、比較的広い範囲を背景ブロックRsとし、その平均受信強度を用いて当該背景ブロックRsに含まれる各判定ブロックRtの受信強度を規格化する。 When searching for a ship (target) floating on the sea surface, it is assumed that the sea surface serves as a background where the change in reception strength is gradual, and that the reception strength in the narrow area where the target is present is significantly higher than that of the sea surface. In this example, by introducing CFAR (constant probability of false alarm), it becomes possible to adaptively respond to the conditions on the sea surface. In other words, a relatively wide area is set as the background block Rs, and the reception strength of each judgment block Rt contained in the background block Rs is normalized using its average reception strength.

<ターゲット有無判定>
以下説明を簡略化するために、図8に示すように各背景ブロックRsが3個の判定ブロックRtを含むものとする。背景ブロックRsの特徴量をσ (i、j)、当該背景ブロックRsに含まれる判定ブロックRtの特徴量をμ(i、j)とする。
<Target presence/absence determination>
For the sake of simplicity, each background block Rs is assumed to include three judgment blocks Rt as shown in Fig. 8. The feature amount of the background block Rs is assumed to be σ0s (i s , j s ), and the feature amount of the judgment block Rt included in the background block Rs is assumed to be μt (i t , jt ).

背景ブロックRsの特徴量σ (i、j)は当該所定領域の海面散乱の特徴量である。本例において、背景ブロックRs(i、j)の特徴量σ (i、j)は以下の式で算出される:
σ (i、j)=a・μ(i、j)+b・σ(i、j)。
ここで、μ(i、j)は受信強度の平均、σ(i、j)はその標準偏差、aおよびbは調整可能な係数である。
The feature value σ 0 s (i s , j s ) of the background block Rs is a feature value of sea surface scattering of the predetermined region. In this example, the feature value σ 0 s (i s , j s ) of the background block Rs (i s , j s ) is calculated by the following formula:
σ0s ( i , js )=a s · μs ( i , js )+b s · σs ( i , js ).
Here, μ s (i s , j s ) is the average of the received power, σ s (i s , j s ) is its standard deviation, and a s and b s are adjustable coefficients.

各判定ブロックRt(i、j)の特徴量μ(i、j)と背景ブロックRs(i、j)の特徴量σ (i、j)とを比較することで、当該判定ブロックRtにターゲット船舶が存在するか否かを判定できる。図9を参照して詳述する。 By comparing the feature value μ t (i t , j t ) of each judgment block Rt (i t , j t ) with the feature value σ 0 s (i s , js ) of the background block Rs (i s , js ), it is possible to determine whether or not a target ship is present in that judgment block Rt. This will be described in detail with reference to FIG. 9.

図9において、判定ブロックRt(i、j)毎の特徴量μ(i、j)が当該判定ブロックRtが含まれる背景ブロックRs(i、j)の特徴量σ (i、j)より大きいか否かが判定される。μ(i、j)>σ (i、j)であればターゲット有りと判定され、μ(i、j)<=σ (i、j)であればターゲット無しと判定される。図9に示す例では、背景ブロックRsのうち判定ブロックRt(3)のみターゲット有りと判定される。 In Fig. 9, it is determined whether the feature value μt (i t , jt ) of each judgment block Rt(i t , jt ) is greater than the feature value σ0s (i s , js ) of the background block Rs (i s , js ) in which the judgment block Rt is included. If μt (i t , jt ) > σ0s (i s , js ), it is determined that a target is present, and if μt (i t , jt )<= σ0s (i s , js ), it is determined that a target is not present. In the example shown in Fig. 9, only the judgment block Rt(3) of the background blocks Rs is determined to have a target.

ただし、ある判定ブロックRt(p)でターゲット有りと判定されたとき、それに続く所定数n=Nskip rgの判定ブロックRt(p+1)~Rt(p+n)についてはターゲット有無判定をスキップする。このスキップ数n=Nskip rgはターゲットの想定される大きさに依存して設定されうる。 SARシステムの分解能により船舶が1隻なのか複数密集しているのか判別できない場合を考慮して、密集によりターゲット有り判定されたときのカウントをスキップ数n=Nskip rgだけ実行しない。したがって、このスキップ区間であれば、μ(i、j)>σ (i、j)であってもターゲット無しと判定される。 However, when it is determined that a target is present in a certain decision block Rt(p), target presence/absence determination is skipped for a certain number n= Nskiprg of subsequent decision blocks Rt(p+1) to Rt(p+n). This skip number n =Nskiprg can be set depending on the expected size of the target. Considering the case where it is not possible to determine whether there is one ship or multiple ships crowded together due to the resolution of the SAR system, counting when it is determined that there is a target due to crowding is not performed for the skip number n= Nskiprg . Therefore, in this skip section, it is determined that there is no target even if μt (i t , jt )> σ0s (i s , js ).

このようにレンジ方向1ライン分のデータ量(本例では、背景領域D3の1ライン分のデータ量)によりターゲット有無判定が実行され、ライン毎のターゲット数を集計できる。本例では、判定領域D2が背景領域D3に含まれるので、背景領域D3の1ライン分のデータを用いてターゲットの有無を判定でき、処理時間およびメモリ使用量の削減が可能となる。 In this way, target presence/absence determination is performed based on the amount of data for one line in the range direction (in this example, the amount of data for one line of background region D3), and the number of targets for each line can be tallied. In this example, since the determination region D2 is included in the background region D3, the presence/absence of a target can be determined using one line of data for the background region D3, making it possible to reduce processing time and memory usage.

<ダウンロード可否判定>
図10に例示するように、合成開口時間Tごとの判定領域D2のターゲット数N(1)~N(Naz/N az)を集計し、それらをアジマス方向に集計することで、SAR受信データの画像内のターゲット総数Nttl を取得できる。本例では閾値Nusr を用いて、ターゲット総数Nttl >Nusr であれば、当該画像のSAR受信データのダウンロードを有効と判定し、それ以外であれば無効と判定する。閾値Nusr は、たとえば100程度である。
<Download availability determination>
10, the number of targets Nt (1) to Nt ( Naz / Ndaz ) in the judgment region D2 for each synthetic aperture time T is tallied and then tallied in the azimuth direction to obtain the total number of targets Nttl t in the image of the SAR reception data. In this example, a threshold value Nusr t is used, and if the total number of targets Nttl t > Nusr t , downloading of the SAR reception data of the image is judged to be valid, and otherwise is judged to be invalid. The threshold value Nusr t is, for example, about 100.

4.ダウンロード制御
以上述べたDL判定部104によるDL判定機能と制御部105によるDL制御機能はデータ処理部(CPUあるいはプロセッサ)がプログラムを実行することにより実現されうる。以下、データ処理部による制御フローを図11を参照しながら説明する。
The DL determination function by the DL determination unit 104 and the DL control function by the control unit 105 described above can be realized by a data processing unit (CPU or processor) executing a program. The control flow by the data processing unit will be described below with reference to FIG.

図11を参照して、DL判定部104がSAR受信データ記憶部103から受信データを入力すると(動作301)、間引き処理部120が受信データを(N az-N az+1)データ分読み飛ばすことで合成開口時間T毎の間引き処理を実行する(動作302)。続いてレンジ圧縮部121は、間引き処理により残った(読み込まれた)N az分のデータをレンジ圧縮する(動作303)。レンジ圧縮により、レンジ方向の1ライン分のデータD1がデータ抽出部122へ出力される。 11, when the DL determination unit 104 inputs the received data from the SAR received data storage unit 103 (operation 301), the thinning processing unit 120 skips (N d az -N s az +1) pieces of received data to execute thinning processing for each synthetic aperture time T (operation 302). Next, the range compression unit 121 performs range compression on the N s az pieces of data remaining (read) after the thinning processing (operation 303). As a result of the range compression, data D1 for one line in the range direction is output to the data extraction unit 122.

データ抽出部122は、レンジ圧縮されたデータD1からN az分の判定領域データD2とN az分の背景領域データD3とを抽出する(動作304;図6および図7参照)。背景特徴量算出部124はN az分の背景領域データD3から背景ブロックRs毎に背景特徴量σ を順次算出し、判定特徴量算出部123はN az分の判定領域データD2から判定ブロックRt毎に判定特徴量μを順次算出する(動作305)。 The data extraction unit 122 extracts N t az of judgment region data D2 and N s az of background region data D3 from the range-compressed data D1 (operation 304; see Figs. 6 and 7). The background feature amount calculation unit 124 sequentially calculates background feature amounts σ 0 s for each background block Rs from the N s az of background region data D3, and the judgment feature amount calculation unit 123 sequentially calculates judgment feature amounts μ t for each judgment block Rt from the N t az of judgment region data D2 (operation 305).

ターゲット有無判定部125は、図9に例示したように、順次算出された背景ブロックRs毎の背景特徴量σ と、各背景ブロックRsに含まれる各判定ブロックの判定特徴量μとを比較してターゲットの有無を判定する(動作306)。 As illustrated in FIG. 9 , the target presence/absence determination unit 125 compares the sequentially calculated background feature amount σ 0 s for each background block Rs with the determination feature amount μ t of each determination block included in each background block Rs to determine the presence or absence of a target (operation 306).

以上のN az分のデータを用いたターゲット有無判定処理(動作302~306)が終了すると、画像全体の処理が終了したか否かを判定する(動作307)。処理すべきが受信データが残っていれば(動作307のNO)、上記動作302の間引き処理へ戻り、次のラインのN az分のデータに対して動作303~306を繰り返す。 When the above target presence/absence determination process using N s az worth of data (operations 302 to 306) is completed, it is determined whether or not processing of the entire image has been completed (operation 307). If there is still received data to be processed (NO in operation 307), the process returns to the thinning process in operation 302, and operations 303 to 306 are repeated for the next line of N s az worth of data.

画像全体の処理が終了すると(動作307のYES)、図10に例示したように、集計判定部126はレンジ方向およびアジマス方向のターゲット数を集計し、ターゲット総数Nttl を算出する(動作308)。集計判定部126は、ターゲット総数Nttl >Nusr であれば(動作309のYES)、当該画像のSAR受信データをダウンロード有効として保存する(動作310)。それ以外であれば(動作309のNO)、ダウンロード無効として保存しない。 When the processing of the entire image is completed (YES in operation 307), the counting and determining unit 126 counts the number of targets in the range direction and the azimuth direction, and calculates the total number of targets Nttl t (operation 308), as shown in Fig. 10. If the total number of targets Nttl t > Nusr t (YES in operation 309), the counting and determining unit 126 stores the SAR reception data of the image as download valid (operation 310). Otherwise (NO in operation 309), the data is not stored as download invalid.

こうして制御部105は、ダウンロード有効と判定されたSAR受信データのみを無線通信部106を通して地上局へダウンロードする。 In this way, the control unit 105 downloads only the SAR reception data that is determined to be valid for download to the ground station via the wireless communication unit 106.

5.レンジマイグレーションとスクイント角
図6において、判定領域データD2のアジマス方向のデータ数N azはスクイント角θsqに依存して決定される。
5. Range Migration and Squint Angle In FIG. 6, the number of data N t az in the azimuth direction of the judgment area data D2 is determined depending on the squint angle θ sq .

図12に例示するように、移動プラットフォーム10に搭載されたアンテナ100aがスクイント角θsq≠0を有するものとする。この場合、スクイント角θsqの大きさに応じて判定領域データD2のアジマス方向のデータ数N azを変更する必要が生じる。 12, it is assumed that the antenna 100a mounted on the mobile platform 10 has a squint angle θ sq ≠ 0. In this case, it becomes necessary to change the number of pieces of data N t az in the azimuth direction of the judgment region data D2 according to the magnitude of the squint angle θ sq .

図13に例示するように、スクイント角θsq=0であれば、レンジマイグレーションが小さい(レンジマイグレーション線201a)。したがって判定領域データD2のアジマス方向のデータ数Nt0 azを大きくとることができる。これに対して、スクイント角θsq>0が大きくなると(レンジマイグレーション線201b)、データ数N azを大きくとるとターゲット信号のない範囲を受信強度も積分に加えることとなり、検出精度が著しく劣化する。このために、スクイント角θsq>0が大きくなると、レンジマイグレーション線201bに従ってデータ数N azを小さくする必要がある。 As shown in Fig. 13, if the squint angle θ sq = 0, the range migration is small (range migration line 201a). Therefore, the number of data N t0 az in the azimuth direction of the judgment area data D2 can be made large. On the other hand, if the squint angle θ sq > 0 is large (range migration line 201b), if the number of data N t az is made large, the range without a target signal will also be added to the integration of the reception strength, and the detection accuracy will deteriorate significantly. For this reason, if the squint angle θ sq > 0 is large, it is necessary to make the number of data N t az small in accordance with the range migration line 201b.

図14はスクイント角θsqに対するアジマス方向積分画素数(データ数)の変化を示すグラフである。N azは以下の式で決定することができる:
az=Nt0 az・cosθsq+1。
このグラフに示すようにスクイント角θsq>0に応じてデータ数N azを小さくすることで、判定ブロックRtの平均強度の精度の劣化を回避することができる。
14 is a graph showing the change in the number of integrated pixels (number of data) in the azimuth direction with respect to the squint angle θsq. N t az can be determined by the following formula:
N t az =N t0 az ·cos θ sq +1.
As shown in this graph, by reducing the number of data N t az in response to the squint angle θ sq >0, it is possible to avoid deterioration in the accuracy of the average intensity of the decision block Rt.

6.効果
以上述べたように、本実施形態によれば、受信データを合成開口時間毎に間引くことで、ターゲットを発見するために必要なデータを残すことができ計算負荷を軽減できる。レンジ圧縮後のデータの特徴量を用いてターゲットの有無を判定するので、処理負荷の大きいアジマス圧縮を用いることなくターゲット数を計数できる。したがって計算資源および能力に制約がある移動プラットフォームでは特に有利である。
6. Effects As described above, according to this embodiment, by thinning out the received data for each synthetic aperture time, it is possible to leave the data necessary to find the target, and to reduce the computational load. Since the presence or absence of a target is determined using the feature amount of the data after range compression, it is possible to count the number of targets without using azimuth compression, which has a large processing load. Therefore, this is particularly advantageous for mobile platforms with limited computational resources and capabilities.

また本実施形態によればターゲット数が閾値より大きいSAR受信データのみをダウンロードする。したがってダウンロードデータ量を大幅に削減でき、DL回線の制約問題を解消できる。有効なSAR受信データのみをダウンロードするので、地上において必要な範囲を高精度にターゲット探知可能となる。 In addition, according to this embodiment, only SAR reception data in which the number of targets is greater than a threshold is downloaded. This allows the amount of downloaded data to be significantly reduced, and the problem of DL line constraints to be resolved. Since only valid SAR reception data is downloaded, targets can be detected with high accuracy in the required range on the ground.

特に、海洋監視に有効なデータのみをDLすればよいため、回線の制約問題を根本的に打開でき、より広い範囲を高分解能にデータ取得でき、海洋監視の品質を抜本的に向上できる。またDL制約が緩和されるために、その他のミッションデータの伝送に割り当てることが可能となる。 In particular, since only data that is useful for marine monitoring needs to be downloaded, the problem of line constraints can be fundamentally overcome, data can be acquired over a wider area with higher resolution, and the quality of marine monitoring can be drastically improved. In addition, as DL constraints are relaxed, it can be allocated to the transmission of other mission data.

7.付記
上述した実施形態および実施例の一部あるいは全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、これらに限定されるものではない。
(付記1)
移動プラットフォームに搭載された合成開口レーダシステムであって、
アジマス方向およびレンジ方向で示される合成開口レーダ(SAR)受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力する間引き処理部と、
前記所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行するレンジ圧縮部と、
レンジ圧縮後のデータがレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と前記所定サイズのブロックに含まれる狭サイズのブロックの特徴量とを比較することで、前記狭サイズのブロックにおけるターゲットの有無を判定するターゲット有無判定部と、
前記SAR受信データにおける前記ターゲットの総数と所定数との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定する集計判定部と、
を有する合成開口レーダシステム。
(付記2)
前記ターゲット有無判定部は、前記レンジ圧縮後のデータから前記所定サイズのブロック毎に区分された背景領域と前記狭サイズのブロック毎に区分された判定領域とを抽出するデータ抽出部を有し、
前記データ抽出部は、スクイント角が大きくなるに応じて前記狭サイズのブロックのアジマス方向のデータ数を小さく設定する、付記1に記載の合成開口レーダシステム。
(付記3)
前記ターゲット有無判定部は、前記所定サイズのブロックの平均強度および標準偏差からなる背景特徴量と前記狭サイズのブロックの平均強度からなる判定特徴量とを比較し、前記狭サイズのブロックの判定特徴量が前記所定サイズのブロックの背景特徴量より大きい時に当該狭サイズのブロックにターゲットが存在すると判定する、付記1または2に記載の合成開口レーダシステム。
(付記4)
前記ターゲット有無判定部は、一の狭サイズのブロックにターゲットが存在すると判定した場合、ターゲットの想定される大きさに応じて当該一の狭サイズのブロックに続く所定数の狭サイズのブロックの間だけターゲット有無判定を行わない、付記1または2に記載の合成開口レーダシステム。
(付記5)
移動プラットフォームに搭載された合成開口レーダ(SAR)システムにおけるSAR受信データのダウンロード判定方法であって、
前記SARシステムのデータ処理部が、
アジマス方向およびレンジ方向で示される合成開口レーダ(SAR)受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力し、
前記所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行し、
レンジ圧縮後のデータがレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と前記所定サイズのブロックに含まれる狭サイズのブロックの特徴量とを比較することで、前記狭サイズのブロックにおけるターゲットの有無を判定し、
前記SAR受信データにおける前記ターゲットの総数と所定数との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定する、
ダウンロード判定方法。
(付記6)
前記レンジ圧縮後のデータから前記所定サイズのブロック毎に区分された背景領域と前記狭サイズのブロック毎に区分された判定領域とを抽出し、スクイント角が大きくなるに応じて前記狭サイズのブロックのアジマス方向のデータ数を小さく設定する、付記5に記載のダウンロード判定方法。
(付記7)
前記所定サイズのブロックの平均強度および標準偏差からなる背景特徴量と前記狭サイズのブロックの平均強度からなる判定特徴量とを比較し、前記狭サイズのブロックの判定特徴量が前記所定サイズのブロックの背景特徴量より大きい時に当該狭サイズのブロックにターゲットが存在すると判定する、付記5または6に記載のダウンロード判定方法。
(付記8)
一の狭サイズのブロックにターゲットが存在すると判定した場合、ターゲットの想定される大きさに応じて当該一の狭サイズのブロックに続く所定数の狭サイズのブロックの間だけターゲット有無判定を行わない、付記5または6に記載のダウンロード判定方法。
(付記9)
合成開口レーダ(SAR)と、SAR受信データを格納する記憶部と、データをダウンロードするための通信部と、データ処理部と、を有する衛星であって、
前記データ処理部が、
アジマス方向およびレンジ方向で示されるSAR受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力し、
前記所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行し、
レンジ圧縮後のデータがレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と前記所定サイズのブロックに含まれる狭サイズのブロックの特徴量とを比較することで、前記狭範囲におけるターゲットの有無を判定し、
前記SAR受信データにおける前記ターゲットの総数と所定数との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定し、
前記ダウンロードを許可されたSAR受信データを前記記憶部から読み出し、前記通信部を通してダウンロードする、
衛星。
(付記10)
前記データ処理部が、前記レンジ圧縮後のデータから前記所定サイズのブロック毎に区分された背景領域と前記狭サイズのブロック毎に区分された判定領域とを抽出し、スクイント角が大きくなるに応じて前記狭サイズのブロックのアジマス方向のデータ数を小さく設定する、付記7に記載の衛星。
(付記11)
前記データ処理部が、前記所定サイズのブロックの平均強度および標準偏差からなる背景特徴量と前記狭サイズのブロックの平均強度からなる判定特徴量とを比較し、前記狭サイズのブロックの判定特徴量が前記所定サイズのブロックの背景特徴量より大きい時に当該狭サイズのブロックにターゲットが存在すると判定する、付記9または10に記載の衛星。
(付記12)
前記データ処理部が、一の狭サイズのブロックにターゲットが存在すると判定した場合、ターゲットの想定される大きさに応じて当該一の狭サイズのブロックに続く所定数の狭サイズのブロックの間だけターゲット有無判定を行わない、付記9または10に記載の衛星。
(付記13)
移動プラットフォームに搭載された合成開口レーダシステムにおけるダウンロード判定装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
アジマス方向およびレンジ方向で示される合成開口レーダ(SAR)受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力する機能と、
前記所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行する機能と、
レンジ圧縮後のデータがレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と前記所定サイズのブロックに含まれる狭範囲の特徴量とを比較することで、前記狭サイズのブロックにおけるターゲットの有無を判定する機能と、
前記SAR受信データにおける前記ターゲットの総数と所定数との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定する機能と、
を前記コンピュータに実現するためのプログラム。
(付記14)
前記レンジ圧縮後のデータから前記所定サイズのブロック毎に区分された背景領域と前記狭サイズのブロック毎に区分された判定領域とを抽出し、スクイント角が大きくなるに応じて前記狭サイズのブロックのアジマス方向のデータ数を小さく設定する機能を前記コンピュータに更に実現する付記13に記載のプログラム。
(付記15)
前記所定サイズのブロックの平均強度および標準偏差からなる背景特徴量と前記狭サイズのブロックの平均強度からなる判定特徴量とを比較し、前記狭サイズのブロックの判定特徴量が前記所定サイズのブロックの背景特徴量より大きい時に当該狭サイズのブロックにターゲットが存在すると判定するする機能を前記コンピュータに更に実現する付記13または14に記載のプログラム。
(付記16)
一の狭サイズのブロックにターゲットが存在すると判定した場合、ターゲットの想定される大きさに応じて当該一の狭サイズのブロックに続く所定数の狭サイズのブロックの間だけターゲット有無判定を行わないする機能を前記コンピュータに更に実現する付記13または14に記載のプログラム。
7. Supplementary Notes A part or all of the above-described embodiment and examples may be described as the following supplementary notes, but the present invention is not limited to these.
(Appendix 1)
1. A synthetic aperture radar system mounted on a mobile platform, comprising:
a thinning processing unit that thins out synthetic aperture radar (SAR) reception data indicated in the azimuth direction and the range direction for each synthetic aperture time in the azimuth direction to output a predetermined number of reception data;
a range compression unit that executes a range compression process on the predetermined number of pieces of received data;
a target presence/absence determination unit that determines the presence or absence of a target in a narrow-sized block by comparing a feature amount of a predetermined-sized block into which the range-compressed data is divided in the range direction with a feature amount of a narrow-sized block included in the predetermined-sized block;
a counting and determining unit that determines whether or not the SAR reception data can be downloaded based on a comparison result between the total number of the targets in the SAR reception data and a predetermined number;
A synthetic aperture radar system having:
(Appendix 2)
the target presence/absence determination unit has a data extraction unit that extracts a background region divided into blocks of the predetermined size and a determination region divided into blocks of the narrow size from the range compressed data,
2. The synthetic aperture radar system according to claim 1, wherein the data extraction unit sets a smaller number of pieces of data in the azimuth direction of the narrow-sized block as the squint angle increases.
(Appendix 3)
3. The synthetic aperture radar system of claim 1, wherein the target presence/absence determination unit compares a background feature consisting of an average intensity and standard deviation of the blocks of the predetermined size with a judgment feature consisting of the average intensity of the blocks of the narrow size, and determines that a target is present in the narrow size block when the judgment feature of the blocks of the narrow size is greater than the background feature of the blocks of the predetermined size.
(Appendix 4)
3. The synthetic aperture radar system according to claim 1, wherein, when the target presence determination unit determines that a target is present in one narrow-sized block, the target presence determination unit does not perform target presence determination for a predetermined number of narrow-sized blocks following the one narrow-sized block depending on the expected size of the target.
(Appendix 5)
A method for determining download of SAR reception data in a synthetic aperture radar (SAR) system mounted on a mobile platform, comprising:
A data processing unit of the SAR system,
thinning out synthetic aperture radar (SAR) reception data indicated in the azimuth direction and range direction for each synthetic aperture time in the azimuth direction to output a predetermined number of reception data;
performing a range compression process on the predetermined number of pieces of received data;
determining whether or not a target is present in a narrow-sized block by comparing a feature amount of a block of a predetermined size obtained by dividing the data into range directions and a feature amount of a narrow-sized block included in the block of the predetermined size;
determining whether or not to download the SAR reception data based on a comparison result between the total number of the targets in the SAR reception data and a predetermined number;
Download determination method.
(Appendix 6)
A download determination method as described in Appendix 5, which extracts a background area divided into blocks of the specified size and a determination area divided into blocks of the narrow size from the range compressed data, and sets the number of data in the azimuth direction of the narrow size blocks to be smaller as the squint angle becomes larger.
(Appendix 7)
The download determination method according to claim 5 or 6, further comprising: comparing a background feature consisting of an average intensity and standard deviation of the blocks of the predetermined size with a determination feature consisting of an average intensity of the blocks of the narrow size; and determining that a target exists in the block of the narrow size when the determination feature of the block of the narrow size is greater than the background feature of the block of the predetermined size.
(Appendix 8)
A download determination method as described in Appendix 5 or 6, in which, when it is determined that a target exists in a narrow-sized block, no determination of the presence or absence of a target is made for a predetermined number of narrow-sized blocks following the narrow-sized block, depending on the expected size of the target.
(Appendix 9)
A satellite having a synthetic aperture radar (SAR), a memory unit for storing SAR received data, a communication unit for downloading data, and a data processing unit,
The data processing unit:
thinning out the SAR reception data indicated in the azimuth direction and the range direction for each synthetic aperture time in the azimuth direction to output a predetermined number of reception data;
performing a range compression process on the predetermined number of pieces of received data;
determining whether or not a target is present in the narrow range by comparing the feature amount of a block of a predetermined size into which the range-compressed data is divided in the range direction with the feature amount of a narrow block included in the block of the predetermined size;
determining whether or not to download the SAR reception data based on a comparison result between the total number of targets in the SAR reception data and a predetermined number;
reading the SAR reception data that is permitted to be downloaded from the storage unit, and downloading the data through the communication unit;
satellite.
(Appendix 10)
The satellite described in Appendix 7, wherein the data processing unit extracts a background region divided into blocks of the predetermined size and a judgment region divided into blocks of the narrow size from the range-compressed data, and sets a smaller number of data in the azimuth direction of the narrow size blocks as the squint angle increases.
(Appendix 11)
The satellite described in Appendix 9 or 10, wherein the data processing unit compares a background feature consisting of an average intensity and standard deviation of the blocks of the predetermined size with a judgment feature consisting of an average intensity of the blocks of the narrow size, and judges that a target is present in the narrow size block when the judgment feature of the blocks of the narrow size is greater than the background feature of the blocks of the predetermined size.
(Appendix 12)
A satellite as described in Appendix 9 or 10, wherein when the data processing unit determines that a target is present in one narrow-sized block, it does not perform target presence/absence determination for a predetermined number of narrow-sized blocks following the one narrow-sized block, depending on the expected size of the target.
(Appendix 13)
A program for causing a computer to function as a download determination device in a synthetic aperture radar system mounted on a mobile platform, comprising:
a function of thinning out synthetic aperture radar (SAR) reception data indicated in the azimuth direction and the range direction for each synthetic aperture time in the azimuth direction to output a predetermined number of reception data;
a function of executing a range compression process on the predetermined number of pieces of received data;
a function of determining whether or not a target is present in a narrow-sized block by comparing a feature amount of a block of a predetermined size into which the range-compressed data is divided in the range direction with a feature amount of a narrow range included in the block of the predetermined size;
a function of determining whether or not to download the SAR reception data based on a result of comparing the total number of the targets in the SAR reception data with a predetermined number;
A program for realizing the above on the computer.
(Appendix 14)
The program described in Appendix 13 further implements in the computer a function of extracting a background region divided into blocks of the specified size and a judgment region divided into blocks of the narrow size from the data after range compression, and setting the number of data in the azimuth direction of the narrow size blocks to a smaller number as the squint angle increases.
(Appendix 15)
The program described in Appendix 13 or 14, further implementing in the computer a function of comparing a background feature consisting of the average intensity and standard deviation of the blocks of the predetermined size with a judgment feature consisting of the average intensity of the blocks of the narrow size, and determining that a target exists in the block of the narrow size when the judgment feature of the block of the narrow size is greater than the background feature of the block of the predetermined size.
(Appendix 16)
The program described in Appendix 13 or 14 further implements in the computer a function of, when it is determined that a target is present in a narrow-sized block, not determining whether or not a target is present for a predetermined number of narrow-sized blocks following the narrow-sized block, depending on the expected size of the target.

本発明は、人工衛星や航空機などに搭載されるSARシステムに適用可能である。 The present invention can be applied to SAR systems installed on artificial satellites, aircraft, etc.

10 移動プラットフォーム
20 ターゲット
30 進行方向
100、100a アンテナ
101 送信部
102 受信部
103 SAR受信データ記憶部
104 DL判定部
105 制御部
106 無線通信部
120 間引き処理部
121 レンジ圧縮部
122 データ抽出部
123 判定特徴量算出部
124 背景特徴量算出部
125 ターゲット有無判定部
126 集計判定部
200 受信データ
201 レンジマイグレーション線
10 Mobile platform 20 Target 30 Direction of travel 100, 100a Antenna 101 Transmitter 102 Receiver 103 SAR received data storage 104 DL determination unit 105 Control unit 106 Wireless communication unit 120 Thinning out unit 121 Range compression unit 122 Data extraction unit 123 Determination feature amount calculation unit 124 Background feature amount calculation unit 125 Target presence/absence determination unit 126 Aggregation determination unit 200 Received data 201 Range migration line

Claims (10)

移動プラットフォームに搭載された合成開口レーダシステムであって、
アジマス方向およびレンジ方向で示される合成開口レーダ(SAR)受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力する間引き処理部と、
前記所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行するレンジ圧縮部と、
レンジ圧縮後のデータがレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と前記所定サイズのブロックに含まれる狭サイズのブロックの特徴量とを比較することで、前記狭サイズのブロックにおけるターゲットの有無を判定するターゲット有無判定部と、
前記SAR受信データにおける前記ターゲットの総数と所定数との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定する集計判定部と、
を有する合成開口レーダシステム。
1. A synthetic aperture radar system mounted on a mobile platform, comprising:
a thinning processing unit that thins out synthetic aperture radar (SAR) reception data indicated in the azimuth direction and the range direction for each synthetic aperture time in the azimuth direction to output a predetermined number of reception data;
a range compression unit that executes a range compression process on the predetermined number of pieces of received data;
a target presence/absence determination unit that determines the presence or absence of a target in a narrow-sized block by comparing a feature amount of a predetermined-sized block into which the range-compressed data is divided in the range direction with a feature amount of a narrow-sized block included in the predetermined-sized block;
a counting and determining unit that determines whether or not the SAR reception data can be downloaded based on a comparison result between the total number of the targets in the SAR reception data and a predetermined number;
A synthetic aperture radar system having:
前記ターゲット有無判定部は、前記レンジ圧縮後のデータから前記所定サイズのブロック毎に区分された背景領域と前記狭サイズのブロック毎に区分された判定領域とを抽出するデータ抽出部を有し、
前記データ抽出部は、スクイント角が大きくなるに応じて前記狭サイズのブロックのアジマス方向のデータ数を小さく設定する、請求項1に記載の合成開口レーダシステム。
the target presence/absence determination unit has a data extraction unit that extracts a background region divided into blocks of the predetermined size and a determination region divided into blocks of the narrow size from the range compressed data,
2. The synthetic aperture radar system according to claim 1, wherein the data extraction unit sets a smaller number of pieces of data in the azimuth direction of the narrow-sized block as the squint angle increases.
前記ターゲット有無判定部は、前記所定サイズのブロックの平均強度および標準偏差からなる背景特徴量と前記狭サイズのブロックの平均強度からなる判定特徴量とを比較し、前記狭サイズのブロックの判定特徴量が前記所定サイズのブロックの背景特徴量より大きい時に当該狭サイズのブロックにターゲットが存在すると判定する、請求項1または2に記載の合成開口レーダシステム。 The synthetic aperture radar system according to claim 1 or 2, wherein the target presence/absence determination unit compares a background feature consisting of the average intensity and standard deviation of the blocks of the predetermined size with a determination feature consisting of the average intensity of the blocks of the narrow size, and determines that a target is present in the blocks of the narrow size when the determination feature of the blocks of the narrow size is greater than the background feature of the blocks of the predetermined size. 前記ターゲット有無判定部は、一の狭サイズのブロックにターゲットが存在すると判定した場合、ターゲットの想定される大きさに応じて当該一の狭サイズのブロックに続く所定数の狭サイズのブロックの間だけターゲット有無判定を行わない、請求項1または2に記載の合成開口レーダシステム。 The synthetic aperture radar system according to claim 1 or 2, wherein when the target presence/absence determination unit determines that a target is present in one narrow-sized block, it does not perform target presence/absence determination for a predetermined number of narrow-sized blocks following the one narrow-sized block according to the expected size of the target. 移動プラットフォームに搭載された合成開口レーダ(SAR)システムにおけるSAR受信データのダウンロード判定方法であって、
前記SARシステムのデータ処理部が、
アジマス方向およびレンジ方向で示される合成開口レーダ(SAR)受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力し、
前記所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行し、
レンジ圧縮後のデータがレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と前記所定サイズのブロックに含まれる狭サイズのブロックの特徴量とを比較することで、前記狭サイズのブロックにおけるターゲットの有無を判定し、
前記SAR受信データにおける前記ターゲットの総数と所定数との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定する、
ダウンロード判定方法。
A method for determining download of SAR reception data in a synthetic aperture radar (SAR) system mounted on a mobile platform, comprising:
A data processing unit of the SAR system,
thinning out synthetic aperture radar (SAR) reception data indicated in the azimuth direction and range direction for each synthetic aperture time in the azimuth direction to output a predetermined number of reception data;
performing a range compression process on the predetermined number of pieces of received data;
determining whether or not a target is present in a narrow-sized block by comparing a feature amount of a block of a predetermined size obtained by dividing the data into range directions and a feature amount of a narrow-sized block included in the block of the predetermined size;
determining whether or not to download the SAR reception data based on a comparison result between the total number of the targets in the SAR reception data and a predetermined number;
Download determination method.
前記レンジ圧縮後のデータから前記所定サイズのブロック毎に区分された背景領域と前記狭サイズのブロック毎に区分された判定領域とを抽出し、スクイント角が大きくなるに応じて前記狭サイズのブロックのアジマス方向のデータ数を小さく設定する、請求項5に記載のダウンロード判定方法。 The download determination method according to claim 5, which extracts a background region divided into blocks of the predetermined size and a determination region divided into blocks of the narrow size from the range-compressed data, and sets the number of data in the azimuth direction of the narrow size blocks to be smaller as the squint angle increases. 合成開口レーダ(SAR)と、SAR受信データを格納する記憶部と、データをダウンロードするための通信部と、データ処理部と、を有する衛星であって、
前記データ処理部が、
アジマス方向およびレンジ方向で示されるSAR受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力し、
前記所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行し、
レンジ圧縮後のデータがレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と前記所定サイズのブロックに含まれる狭サイズのブロックの特徴量とを比較することで、前記狭範囲におけるターゲットの有無を判定し、
前記SAR受信データにおける前記ターゲットの総数と所定数との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定し、
前記ダウンロードを許可されたSAR受信データを前記記憶部から読み出し、前記通信部を通してダウンロードする、
衛星。
A satellite having a synthetic aperture radar (SAR), a memory unit for storing SAR received data, a communication unit for downloading data, and a data processing unit,
The data processing unit:
thinning out the SAR reception data indicated in the azimuth direction and the range direction for each synthetic aperture time in the azimuth direction to output a predetermined number of reception data;
performing a range compression process on the predetermined number of pieces of received data;
determining whether or not a target is present in the narrow range by comparing the feature amount of a block of a predetermined size into which the range-compressed data is divided in the range direction with the feature amount of a narrow block included in the block of the predetermined size;
determining whether or not to download the SAR reception data based on a comparison result between the total number of targets in the SAR reception data and a predetermined number;
reading the SAR reception data that is permitted to be downloaded from the storage unit, and downloading the data through the communication unit;
satellite.
前記レンジ圧縮後のデータから前記所定サイズのブロック毎に区分された背景領域と前記狭サイズのブロック毎に区分された判定領域とを抽出し、スクイント角が大きくなるに応じて前記狭サイズのブロックのアジマス方向のデータ数を小さく設定する、請求項7に記載の衛星。 The satellite according to claim 7, which extracts a background region divided into blocks of the predetermined size and a judgment region divided into blocks of the narrow size from the range-compressed data, and sets the number of data in the azimuth direction of the narrow size blocks to a smaller number as the squint angle increases. 移動プラットフォームに搭載された合成開口レーダシステムにおけるダウンロード判定装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
アジマス方向およびレンジ方向で示される合成開口レーダ(SAR)受信データをアジマス方向に合成開口時間毎に間引いて所定データ数の受信データを出力する機能と、
前記所定データ数の受信データに対してレンジ圧縮処理を実行する機能と、
レンジ圧縮後のデータがレンジ方向に区分された所定サイズのブロックの特徴量と前記所定サイズのブロックに含まれる狭範囲の特徴量とを比較することで、前記狭サイズのブロックにおけるターゲットの有無を判定する機能と、
前記SAR受信データにおける前記ターゲットの総数と所定数との比較結果に基づいて当該SAR受信データのダウンロードの可否を判定する機能と、
を前記コンピュータに実現するためのプログラム。
A program for causing a computer to function as a download determination device in a synthetic aperture radar system mounted on a mobile platform, comprising:
A function of thinning out synthetic aperture radar (SAR) reception data indicated in the azimuth direction and the range direction for each synthetic aperture time in the azimuth direction to output a predetermined number of reception data;
a function of executing a range compression process on the predetermined number of pieces of received data;
a function of determining whether or not a target is present in a narrow-sized block by comparing a feature amount of a block of a predetermined size into which the range-compressed data is divided in the range direction with a feature amount of a narrow range included in the block of the predetermined size;
a function of determining whether or not to download the SAR reception data based on a result of comparing the total number of the targets in the SAR reception data with a predetermined number;
A program for realizing the above on the computer.
前記レンジ圧縮後のデータから前記所定サイズのブロック毎に区分された背景領域と前記狭サイズのブロック毎に区分された判定領域とを抽出し、スクイント角が大きくなるに応じて前記狭サイズのブロックのアジマス方向のデータ数を小さく設定する機能を前記コンピュータに更に実現する請求項9に記載のプログラム。 The program according to claim 9, further realizing in the computer a function for extracting a background region divided into blocks of the predetermined size and a judgment region divided into blocks of the narrow size from the range-compressed data, and for decreasing the number of data in the azimuth direction of the narrow size blocks as the squint angle increases.
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