JP3649565B2

JP3649565B2 - Synthetic aperture radar equipment

Info

Publication number: JP3649565B2
Application number: JP35808197A
Authority: JP
Inventors: 雅史岩本; 貴彦藤坂; 清司真野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-12-25
Filing date: 1997-12-25
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2017-12-25
Also published as: JPH11183607A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、航空機や衛星などの移動プラットフォームに搭載する合成開口レーダ装置に関し、特に地表を広域にわたって観測しその高分解能画像を得る合成開口レーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の合成開口レーダ装置としては、図７に示すようなものがあった。図７は特公平０７−２７０２１号公報に記載された合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図である。図７において、１は送信機、２は送信アンテナ、３は受信機、４は受信アンテナ、５はビーム形成部、６はＤＢＦ(Digital Beam Forming)アンテナ、７はパルス圧縮手段、８はフーリエ変換手段、９はスペクトル合成手段、１０はもう一つのフーリエ変換手段、１１は複素乗算手段、１２は逆フーリエ変換手段、１３はアジマス圧縮手段、１４はリファレンス信号発生部、１５は表示装置である。
【０００３】
次に、図７乃至図１１を参照して、この従来の合成開口レーダ装置の動作を説明する。図８はこの従来の合成開口レーダ装置の観測ジオメトリを示す図、図９はシングルビームの合成開口レーダ装置の受信信号のドップラー周波数を示す図、図１０はマルチビームの合成開口レーダ装置の受信信号のドップラー周波数を示す図、図１１はレンジ方向のアンビギュイティーを示す図である。
また、図８において、１６はＤＢＦアンテナ６を搭載したプラットフォーム、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは受信ビームのフットプリント、１８は送信ビームのフットプリントである。
【０００４】
この従来の合成開口レーダ装置は、航空機や人工衛星に搭載されるが、図７に示すパルス圧縮手段７よりも下流の手段は地上などに分けて設置することもできる。送信アンテナ２は送信機１で発生した高周波パルス信号を観測領域へ向けて照射し、その反射波を受信アンテナ４が受けて受信機３がｊ増幅し検波する。受信アンテナ４は空間内に多数配置されており、よく知られたアレーアンテナの原理により、所望の角度に受信ビームを形成することができる。
【０００５】
ビーム形成部５は、いわゆるデジタルビームフォーマであり、アレーアンテナの原理を用いてディジタル計算機の上で受信ビームを形成するものである。この場合、受信信号をメモリに蓄えておくことにより、異なる角度を向いた複数の受信ビームを同時に形成することが可能で、図７では４本のビームを形成する場合について示している。
【０００６】
この時、受信ビームは図８に示すように、プラットフォームの移動方向に沿って、ビーム幅の間隔で並べるものとする。また、送信ビームのフットプリント１８は、これらの受信ビームのフットプリント１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄすべてを含むように設計されているものとする。
【０００７】
パルス圧縮手段７は受信ビームそれぞれの信号についてパルス圧縮処理を行う。このパルス圧縮処理はレンジ方向の高分解能化を図るためにレーダ信号の処理で一般的に使用されている方法で、チャープ変調のように送信帯域幅を拡大することによって、レンジ分解能を送信パルス幅よりも改善する。
【０００８】
次に、図９を参照して、アジマス圧縮手段１３における処理について説明する。アジマス圧縮手段１３における処理は合成開口レーダ装置の特徴的な処理である。図９は一般のシングルビームの合成開口レーダ装置の受信信号の例を示したグラフであり、横軸が時間、縦軸がドップラー周波数を示す。今、ビームがプラットフォームの移動方向に対して垂直であるとすると、エコーのドップラー周波数は、０を中心にしてビーム幅に相当する分だけの拡がりをもつ。特に地上の一点のエコーに注目した場合には、そのドップラー周波数は、正の値から除々に低下して負に変化する。
【０００９】
図９においてＡ、Ｂ、Ｃと記したのは、アンテナから同一距離（レンジ）にあるが、角度方向（アジマス方向）が異なる位置にある３つの点からのエコーを模擬的に表したものである。このように、それぞれの点のエコーのドップラー周波数変化は等しく、アジマス方向の間隔に応じて異なる時間遅れを示す。これらのドップラー周波数の変化は、アンテナと目標点の位置関係によって定まるので、プラットフォームの軌道パラメータから計算可能である。
【００１０】
そこで、予めこのようなドップラー周波数と同じの変化をする信号をリファレンスとして用意しておき、マッチドフィルタにより受信信号とリファレンス信号との相関処理を行なうことにより、受信信号の時間遅れ、すなわちアジマス座標を知ることができる。この時、アジマス座標の分解能ΔＡＺは次式で表される。ただしＢはドップラー周波数の変化幅（帯域）、ｖはプラットフォームの速度、λは送信波長、θＢはアジマス方向のビーム幅である。この式から、アジマス分解能はドップラー周波数の帯域によって決まることがわかる。
【００１１】
【数１】

【００１２】
このマッチドフィルタは、リファレンス信号と入力信号をそれぞれフーリエ変換してそれらの複素乗算を求め、その結果を逆フーリエ変換することにより実現することができる。次に、図７を参照して、その動作を具体的に説明する。フーリエ変換手段８は受信信号をフーリエ変換し、他方リファレンス信号発生部１４はリファレンス信号を発生し、フーリエ変換手段１０がそのリファレンス信号をフーリエ変換する。そして、複素乗算手段１１がフーリエ変換したリファレンス信号と受信信号との積を求め、逆フーリエ変換手段１２がその積を逆フーリエ変換することによりマッチドフィルタを実現してアジマス座標を出力する。
【００１３】
次に、図１０を参照して、スペクトル合成手段９の動作について説明する。図１０はエコーのドップラー周波数変化を表すグラフで、図１０の（ａ）乃至（ｄ）はそれぞれビーム＃１乃至ビーム＃４のエコーを、図１０の（ｅ）はスペクトル合成手段９の出力を表す。このように、スペクトル合成手段９は、４つのアンテナで別々に観測した信号を周波数軸上で合成する。この結果、ドップラー周波数の帯域はもとの信号の４倍になるので、画像のアジマス分解能も４倍になることがわかる。
【００１４】
このように、アンテナの受信ビームを分割して、後に信号処理で合成すると次のような利点がある。アジマス分解能を上げるためにはドップラー周波数の帯域を広げる必要があるが、そのためにはサンプリングの定理から、パルス繰り返し周期を短くする必要がある。しかし、パルス繰り返し周期を短くすると、レンジ方向のアンビギュイティーが頻繁に発生するため、観測できる領域が狭くなる。この様子を図１１に示す。
【００１５】
次に、図１１を参照して、レンジ方向のアンビギュイティーの発生について説明する。図１１はビームの中心線に沿った垂直断面を示したもので、図において番号を振った札が送信パルスを示す。この場合、ニアレンジ側のＡ点で反射した第３番目のパルス３は、ファーレンジ側のＢ点で反射した第１番目のパルス１と重なってしまい、区別することができない。したがって、この場合にはエレベーションのビーム幅を半分以下に絞って、観測領域を半分以下にすることが必要である。
【００１６】
そこで、本発明におけると同様、受信ビームを分割すれば、ドップラー周波数の帯域はそのままなので、パルス繰り返し周期を短くする必要がなく、したがってレンジ方向の観測領域を狭めることなくアジマス分解能を改善することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の合成開口レーダ装置においては、構成が複雑であり高価且つ重量が重いＤＢＦアンテナを航空機や人工衛星に搭載する必要があるという問題があった。
【００１８】
また、分解能を向上すると、画素あたりの反射電力が低下するため、画像のＳ／Ｎ（Signal to Noise ratio ）が劣化する。一般に分解能を２倍（面積で４倍）に向上するとＳ／Ｎは２の３乗分の１になるので、画像のＳ／Ｎを保ったままで分解能を２倍にするためには送信電力を８倍にする必要がある。しかし、日本の人工衛星のように電源を太陽電池に依存する場合には、電源容量を大きくすることは容易でなく、送信電力を増やすことは難しい。このため、従来の合成開口レーダ装置で分解能を向上すると、画像のＳ／Ｎが低下するという問題があった。
【００１９】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、構成が複雑で高価なＤＢＦアンテナを搭載することなく、分解能の高い合成開口レーダ装置を得ることを目的とする。
【００２０】
また、画像のＳ／Ｎを低下させることなく、分解能の高い合成開口レーダ装置を得ることを目的とする。
【００２１】
あるいはまた、画像のＳ／Ｎを低下させることなく、スペックル雑音を低減した合成開口レーダ装置を得ることを目的とする。
【００２２】
請求項１に記載の発明にかかる合成開口レーダ装置は、同一軌道を時間差をおいて通過する複数の移動プラットフォームから観測領域を観測する合成開口レーダ装置において、前記複数の移動プラットフォームにビームがそれぞれ異なる方向を指向する送受信アンテナを搭載した送受信局と、同じ観測領域についての前記複数の送受信局からの受信信号をドップラー周波数帯域の順に並べ変えて結合するスペクトル合成手段と、このスペクトル合成手段の出力から画像を再生する画像再生手段とを備え、前記レーダ装置にＤＢＦアンテナを使用せずにアジマス分解能を向上するようにしたものである。
【００２３】
また、請求項２に記載の発明にかかる合成開口レーダ装置は、同一軌道を時間差をおいて通過する１台のプラットフォームから観測領域を観測する合成開口レーダ装置において、ビームを指向する角度を変化できる送受信アンテナを搭載した送受信局と、同じ観測領域についてビームを指向する角度を変えて複数回観測し前記送受信局からの受信信号を蓄える記憶手段と、記憶した前記複数の受信信号をドップラー周波数帯域の順に並べ変えて結合するスペクトル合成手段と、このスペクトル合成手段の出力から画像を再生する画像再生手段とを備えたものである。
【００２５】
また、請求項３に記載の発明のかかる合成開口レーダ装置は、ビームを指向する角度をビーム幅の間隔で設定するようにしたものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面、図１乃至図６に基づき、本発明の各実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１にかかる合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図、図２は図１に示す合成開口レーダ装置の観測ジオメトリを示す図である。まず、図１を参照して、本発明の実施の形態１にかかる合成開口レーダ装置の構成を説明する。図１において、１は送信機、３は受信機、、７はパルス圧縮手段、８はフーリエ変換手段、９はスペクトル合成手段、１０はもう一つのフーリエ変換手段、１１は複素乗算手段、１２は逆フーリエ変換手段、１３はアジマス圧縮手段、１４はリファレンス信号発生部、１５は表示装置である。尚、フーリエ変換手段１０、複素乗算手段１１、逆フーリエ変換手段１２、及びリファレンス信号発生部１４により画像再生手段を構成する。また、１９は送受信アンテナ、２０は送受切替器、２１ａ乃至２１ｄは送受信局、２２はデータベース、２３はスイッチ回路、２４はデータバッファである。また、本実施の形態における送受信局２１ａ乃至２１ｄは、従来のレーダ装置におけるようなＤＢＦアンテナ６を使用していない。
【００２７】
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態１における観測ジオメトリについて説明する。図２において、１６ａ乃至１６ｄは移動するレーダプラットフォーム、１７ａ乃至１７ｄはそれぞれのフットプリントである。この実施の形態では、図１に示す送受信局２１ａ乃至２１ｄは、図２に示す移動するレーダプラットフォーム１６ａ乃至１６ｄにそれぞれ搭載されているものとする。しかし、それより下流の手段は地上などに設置することができる。
【００２８】
次に、図１及び図２を参照して、本実施の形態における合成開口レーダ装置の動作について説明する。送信機１から発生した高周波パルスは、送受切替器２０を経由して送受信アンテナ１９から観測領域へ照射される。観測領域で反射した信号は送受信アンテナ１９で受信され、受信機３で増幅・検波される。送受信アンテナ１９は、図２に示すように、それぞれのレーダプラットフォーム１６ａ乃至１６ｄ毎に指向角度が異なっており、例えばその間隔はビーム幅θＢに設定される。この場合、アンテナビームの指向制御はフェーズドアレーアンテナを用いて電子的に行ってもよいし、機械的に回転させても良いし、あるいはレーダプラットフォームの姿勢を変えても良い。
【００２９】
スイッチ回路２３は、それぞれの送受信局２１ａ乃至２１ｄからの受信信号を、そのドップラー周波数帯域の順に並べ変えて出力する。この時、データベース２２は、各レーダプラットフォーム１６ａ乃至１６ｄの軌道と位置、およびこれに搭載されている送受信アンテナ１９の指向角度をスイッチ回路２３に提供する。またデータバッファ２４は、フットプリント１７ａ乃至１７ｄが、あたかも図９に示すように隣接しているかのように、時間軸を合わせる。この時、データベース２２は、各レーダプラットフォーム１６ａ乃至１６ｄの軌道と位置、およびこれに搭載された送受信アンテナ１９の指向角度とビーム幅θＢをデータベース２２に提供する。
【００３０】
本実施の形態は上記のように構成したことにより、従来の合成開口レーダ装置のように、ＤＢＦアンテナを用いることなく、図１０（ｅ）に示す信号と同等の信号を生成することができるので、それ以降の処理は図７に示すものと同等のパルス圧縮手段７以降の処理によって高分解能画像が得られる合成開口レーダ装置を提供することができる。
【００３１】
また、本実施の形態の構成によれば、複数のレーダプラットフォームに搭載されたアンテナビームを合成することによって等価的にビーム幅を拡げるので、それぞれのレーダプラットフォームに搭載されたアンテナのビーム幅は、高分解能化する以前のそれと同じで良い。従って、それぞれのビームあたりの送信電力を低下させることなく観測できるので、画像のＳ／Ｎを低下させることなく分解能の高い合成開口レーダ装置を得ることができる。
【００３２】
なお、それぞれのレーダプラットフォームは同一軌道を等間隔で近接して移動していてもかまわないし、あるいは不等間隔で間をあけて移動していてもかまわない。ただし、すべてのレーダプラットフォームが同一の領域を観測することが必要である。
【００３３】
以上のように、この実施の形態の合成開口レーダ装置は、それぞれ異なる方向を指向するアンテナを搭載した複数のレーダプラットフォームが、同一軌道を時間差をおいて通過しながら、それぞれ地上の同じ領域を観測し、スペクトル合成手段がそれら複数のレーダ装置の受信信号を結合して、画像再生手段により画像再生処理を行うようにしたものである。また、それぞれのアンテナの指向方向をビーム幅の間隔で設定するようにしたものである。
【００３４】
実施の形態２．
図３は本発明の実施の形態２にかかる合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図である。以下、図３を参照して、本発明の実施の形態２における合成開口レーダ装置の構成を説明する。図３において、１乃至２４は図１のものと同一または同等の手段であるから、更に詳細な説明は省略する。しかし、本実施の形態では、図１に示し、パルス圧縮された信号をスペクトル合成するようなスペクトル合成手段９は使用しない。従って、図１に示すアジマス圧縮手段１３のうちのスペクトル合成手段９を使用せず、パルス圧縮された信号を個別に画像再生するアジマス圧縮手段２７ａ乃至２７ｄを使用する。また、２５はマルチルック手段であり、本実施の形態における特徴要素である。尚、本実施の形態における観測ジオメトリは図２に示すものと同様である。
【００３５】
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態２における合成開口レーダ装置の動作を説明する。図３において、送信機１からパルス圧縮手段７までの動作は図１に示すものの動作と同様である。また、アジマス圧縮手段２７ａ乃至２７ｄを構成する各手段の動作は図１のものと同様であるが、本実施の形態では、パルス圧縮された信号をスペクトル合成しないので、それぞれ個別のアジマス圧縮手段２７ａ乃至２７ｄにより独立に画像が再生される。
【００３６】
マルチルック手段２５は、各アジマス圧縮手段２７ａ乃至２７ｄにより得られた複素画像の振幅を計算して、画素毎に画像間の総和を求める。これは、合成開口レーダ装置に特有のスペックル雑音を低減するためのもので、良く知られた処理である。
【００３７】
このように、本実施の形態の構成によれば、ＤＢＦアンテナを用いることなく、スペックル雑音を低減して画像の品質を向上し、また、画像のＳ／Ｎを低下させることなくスペックル雑音を低減することができる合成開口レーダ装置を得ることができる。
【００３８】
なお、それぞれのレーダプラットフォームは同一軌道を等間隔で近接して移動していてもかまわないし、あるいは不等間隔で間をあけて移動していてもかまわない。また、送受信アンテナの指向角度もビーム幅の間隔で並んでいる必要はなく、任意に設定しても良い。ただし、すべてのレーダプラットフォームが同一の領域を観測することが必要である。
【００３９】
以上のように、この実施の形態の合成開口レーダ装置は、それぞれ異なる方向を指向するアンテナを搭載した複数のレーダプラットフォームが、同一軌道を時間差をおいて通過しながら、それぞれ地上の同じ領域を観測し、画像再生手段によりそれら複数のレーダ装置の受信信号からそれぞれ画像再生処理を行い、マルチルック手段がそれぞれの画像の振幅の和を求めてスペックル雑音を低減するようにしたものである。また、それぞれのアンテナの指向方向をビーム幅の間隔で設定するようにしたものである。
【００４０】
実施の形態３．
図４は本発明の実施の形態３にかかる合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図、図５は図４に示す合成開口レーダ装置の観測ジオメトリを示す図である。以下、図４を参照して、本発明の実施の形態３における合成開口レーダ装置の構成を説明する。図４において、すべての構成要素は図１に示すものと同一または同等の手段であるから、更に詳細な説明は省略する。しかし、図１に示す送受信局２１ａ乃至２１ｄは、複数使用して分解能を改善しスペックル雑音を低減するようにしたが、この実施の形態の送受信局２１は１個のみでそれを実現するようにした。尚、この実施の形態３における観測ジオメトリは図５に示す。
【００４１】
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態３における合成開口レーダ装置の動作を説明する。図４において、それぞれ構成要素の動作は図１に示すものの動作と同様である。図１に示す実施の形態１においては、レーダプラットフォーム１６ａ乃至１６ｄを複数備えることによって分解能を改善したり、あるいはスペックル雑音を低減するようにしたが、この実施の形態３では、図５に示すようにレーダプラットフォーム１６は１台で良い。
【００４２】
送受信局２１を搭載したレーダプラットフォーム１６は、ある決められた領域を繰り返し観測する。その際、それぞれの観測毎にアンテナ指向角度が異なっており、例えばその間隔はビーム幅θＢに設定される。この場合、アンテナビームの指向制御はフェーズドアレーアンテナを用いて電子的に行ってもよいし、機械的に回転させても良いし、あるいはレーダプラットフォームの姿勢を変えても良い。
【００４３】
スイッチ回路２３は、それぞれの観測における送受信局２１からの受信信号を、そのドップラー周波数帯域の順に並べ変えて出力する。この時、データベース２２は、それぞれ観測の際のレーダプラットフォーム１６の軌道と位置、および送受信アンテナ１９の指向角度をスイッチ回路２３に提供する。このようにして得られた複数のパルス圧縮された信号は、それ以後、実施の形態１の動作と同様な動作により画像再生される。
【００４４】
このように、本実施の形態の構成によれば、ＤＢＦアンテナを用いることなくアジマス分解能を向上し、また、複数のレーダプラットフォームを用いることなく、アジマス分解能を向上する合成開口レーダ装置を得ることができる。
或いはまた、本実施の形態の構成によれば、画像のＳ／Ｎを低下させることなくアジマス分解能を向上する合成開口レーダ装置を提供することがができる。
【００４５】
以上のように、この実施の形態の合成開口レーダ装置は、レーダプラットフォームがアンテナの指向方向を少しずつ変えて同一軌道を繰り返し通過して、それぞれ地上の同じ領域を観測し、記憶手段がそれらの受信信号を記憶し、スペクトル合成手段がそれら記憶した受信信号を結合して、画像再生手段により画像再生処理を行うようにしたものである。また、それぞれのアンテナの指向方向をビーム幅の間隔で設定するようにしたものである。
【００４６】
実施の形態４．
図６は本発明の実施の形態４にかかる合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図である。以下、図６を参照して、本発明の実施の形態４における合成開口レーダ装置の構成を説明する。図６において、すべての構成要素は図１に示すものと同一または同等の手段であるから、更に詳細な説明は省略する。しかし、本実施の形態では、図４に示すスイッチ回路２３とパルス圧縮手段７とを前後並べ替えた構成とする。また、本実施の形態４における観測ジオメトリは図５に示すものと同様である。
【００４７】
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態４における合成開口レーダ装置の動作を説明する。図６において、それぞれの構成要素の動作は図４のものと同様である。ただし、図４に示す実施の形態３では、スイッチ回路２３で受信信号を並べ直してからデータバッファ２４で時間軸を調整し、パルス圧縮手段７でパルス圧縮処理していたが、この実施の形態４では、パルス圧縮手段７でパルス圧縮処理し、データバッファ２４で時間軸を調整した後にスイッチ回路２３で受信信号を並べ直すようにしている。このように操作の手順を入れ替えても、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【００４８】
このように、本実施の形態の構成によれば、ＤＢＦアンテナを用いることなくアジマス分解能を向上し、また、複数のレーダプラットフォームを用いることなく、アジマス分解能を向上する合成開口レーダ装置を得ることができる。
或いはまた、本実施の形態の構成によれば、画像のＳ／Ｎを低下させることなくアジマス分解能を向上する合成開口レーダ装置を提供することができる。
【００４９】
以上のように、この実施の形態の合成開口レーダ装置は、レーダプラットフォームがアンテナの指向方向を少しずつ変えて同一軌道を繰り返し通過して、それぞれ地上の同じ領域を観測し、記憶手段がそれらの受信信号を記憶し、スペクトル合成手段がそれら記憶した受信信号を結合して、画像再生手段により画像再生処理を行うようにしたものである。また、それぞれのアンテナの指向方向をビーム幅の間隔で設定するようにしたものである。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、上記のように構成し、特に複数のレーダプラットフォームに搭載された送受信局を使用してドップラー周波数の帯域を広くするようにしたことにより、ＤＢＦアンテナを用いなくともアジマス分解能を向上する合成開口レーダ装置を得ることができる。
【００５１】
本発明は、上記のように構成し、特に複数のレーダプラットフォームに搭載されたアンテナビームを合成することによって等価的にビーム幅を拡げるので、それぞれのレーダプラットフォームのアンテナのビーム幅は、高分解能化以前のものでよいため、ビームあたりの送信電力を低下させることなく観測できるので、画像のＳ／Ｎを低下させることなくアジマス分解能の高い合成開口レーダ装置を得ることができる。
【００５２】
本発明は、上記のように構成し、特に１台の送受信局（レーダプラットフォーム）を使用して、アンテナ指向角度を変え決められた領域を繰り返し観測するようにしたことにより、ＤＢＦアンテナを用いることなく、スペックル雑音を低減して画像の品質を向上する合成開口レーダ装置を得ることができる。
【００５３】
本発明は、上記のように構成し、特にマルチルック手段により、各アジマス圧縮手段で得られた複素画像の振幅を計算して、画素毎に画像間の総和を求めるようにしたことにより、画像のＳ／Ｎを低下させることなくスペックル雑音を低減することができる合成開口レーダ装置を得ることができる。
【００５４】
本発明は、上記のように構成し、特に１台の送受信局を使用して、アンテナ指向角度を変え、決められた領域を繰り返し観測するようにしたことにより、複数のレーダプラットフォームを用いることなく、アジマス分解能を向上する合成開口レーダ装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す合成開口レーダ装置の観測ジオメトリを示す図。
【図３】本発明の実施の形態２にかかる合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図４】本発明の実施の形態３にかかる合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図５】図４に示す合成開口レーダ装置の観測ジオメトリを示す図。
【図６】本発明の実施の形態４にかかる合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図７】従来の合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図８】図８に示す従来の合成開口レーダ装置の観測ジオメトリを示す図。
【図９】シングルビームの合成開口レーダ装置の受信信号のドップラー周波数を示す図。
【図１０】マルチビームの合成開口レーダ装置の受信信号のドップラー周波数を示す図。
【図１１】レンジ方向のアンビギュイティーを示す図。
【符号の説明】
１送信機、２送信アンテナ、３受信機、４受信アンテナ、５ビーム形成部、６ＤＢＦアンテナ、７パルス圧縮部、８フーリエ変換手段、９スペクトル合成手段、１０もう１つのフーリエ変換手段、１１複素乗算手段、１２逆フーリエ変換手段、１３アジマス圧縮手段、１４リファレンス信号発生部、１５表示装置１６レーダプラットフォーム、１７フットプリント、１８観測領域１９送受信アンテナ、２０送受切換器、２１送受信局、２２データベース、２３スイッチ回路、２４データバッファ、２５マルチルック手段、２７アジマス圧縮手段。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a synthetic aperture radar apparatus mounted on a mobile platform such as an aircraft or a satellite, and more particularly to a synthetic aperture radar apparatus that observes the ground surface over a wide area and obtains a high resolution image thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of synthetic aperture radar apparatus, there has been one as shown in FIG. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a synthetic aperture radar device described in Japanese Patent Publication No. 07-27021. In FIG. 7, 1 is a transmitter, 2 is a transmission antenna, 3 is a receiver, 4 is a reception antenna, 5 is a beam forming unit, 6 is a DBF (Digital Beam Forming) antenna, 7 is a pulse compression means, and 8 is a Fourier transform. Means 9 is a spectrum synthesis means, 10 is another Fourier transform means, 11 is a complex multiplication means, 12 is an inverse Fourier transform means, 13 is an azimuth compression means, 14 is a reference signal generator, and 15 is a display device.
[0003]
Next, the operation of this conventional synthetic aperture radar apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a diagram showing an observation geometry of this conventional synthetic aperture radar device, FIG. 9 is a diagram showing a Doppler frequency of a received signal of a single beam synthetic aperture radar device, and FIG. 10 is a received signal of a multi-beam synthetic aperture radar device. FIG. 11 is a diagram showing the ambiguity in the range direction.
In FIG. 8, 16 is a platform on which the DBF antenna 6 is mounted, 17a, 17b, 17c and 17d are footprints of received beams, and 18 is a footprint of transmitted beams.
[0004]
This conventional synthetic aperture radar apparatus is mounted on an aircraft or an artificial satellite, but means downstream of the pulse compression means 7 shown in FIG. 7 can be installed separately on the ground or the like. The transmitting antenna 2 irradiates the observation region with the high-frequency pulse signal generated by the transmitter 1, and the receiving antenna 4 receives the reflected wave, and the receiver 3 amplifies and detects it. A large number of receiving antennas 4 are arranged in the space, and a receiving beam can be formed at a desired angle by the well-known principle of an array antenna.
[0005]
The beam forming unit 5 is a so-called digital beam former, and forms a reception beam on a digital computer using the principle of an array antenna. In this case, it is possible to simultaneously form a plurality of reception beams directed at different angles by storing received signals in a memory. FIG. 7 shows a case where four beams are formed.
[0006]
At this time, the received beams are arranged at intervals of the beam width along the moving direction of the platform as shown in FIG. It is also assumed that the transmit beam footprint 18 is designed to include all of these receive

beam footprints

17a, 17b, 17c, 17d.
[0007]
The pulse compression means 7 performs pulse compression processing on each signal of the received beam. This pulse compression process is a method commonly used in radar signal processing to achieve high resolution in the range direction. By expanding the transmission bandwidth like chirp modulation, the range resolution is reduced to the transmission pulse width. Better than.
[0008]
Next, processing in the azimuth compression means 13 will be described with reference to FIG. The process in the azimuth compression means 13 is a characteristic process of the synthetic aperture radar apparatus. FIG. 9 is a graph showing an example of a received signal of a general single-beam synthetic aperture radar apparatus, where the horizontal axis represents time and the vertical axis represents Doppler frequency. Now assuming that the beam is perpendicular to the direction of platform movement, the Doppler frequency of the echo has an extent corresponding to the beam width centered at zero. In particular, when attention is paid to an echo at one point on the ground, the Doppler frequency gradually decreases from a positive value and changes to a negative value.
[0009]
In FIG. 9, A, B, and C are simulated representations of echoes from three points at the same distance (range) from the antenna but at different angular directions (azimuth directions). is there. Thus, the Doppler frequency changes of the echoes at the respective points are equal and show different time delays depending on the interval in the azimuth direction. These changes in Doppler frequency are determined by the positional relationship between the antenna and the target point, and can be calculated from the trajectory parameters of the platform.
[0010]
Therefore, a signal having the same change as the Doppler frequency is prepared as a reference in advance, and the time delay of the received signal, that is, the azimuth coordinate is calculated by performing a correlation process between the received signal and the reference signal by a matched filter. I can know. At this time, the resolution ΔAZ of the azimuth coordinates is expressed by the following equation. Where B is the Doppler frequency variation (bandwidth), v is the platform speed, λ is the transmission wavelength, and θB is the beam width in the azimuth direction. From this equation, it can be seen that the azimuth resolution is determined by the band of the Doppler frequency.
[0011]
[Expression 1]

[0012]
This matched filter can be realized by Fourier transforming each of the reference signal and the input signal to obtain their complex multiplication, and inverse Fourier transforming the result. Next, the operation will be specifically described with reference to FIG. The Fourier transform unit 8 performs Fourier transform on the received signal, while the reference signal generation unit 14 generates a reference signal, and the Fourier transform unit 10 performs Fourier transform on the reference signal. The complex multiplication means 11 obtains the product of the reference signal and the received signal that have undergone Fourier transform, and the inverse Fourier transform means 12 performs inverse Fourier transform on the product, thereby realizing a matched filter and outputting azimuth coordinates.
[0013]
Next, the operation of the spectrum synthesizing means 9 will be described with reference to FIG. 10 is a graph showing the Doppler frequency change of the echo. FIGS. 10A to 10D show the echoes of the beams # 1 to # 4, respectively, and FIG. 10E shows the output of the spectrum synthesizing unit 9. Represent. In this way, the spectrum synthesizing unit 9 synthesizes signals observed separately by the four antennas on the frequency axis. As a result, since the Doppler frequency band is four times that of the original signal, it can be seen that the azimuth resolution of the image is also four times.
[0014]
In this way, the following advantages can be obtained by dividing the reception beam of the antenna and combining it later by signal processing. In order to increase the azimuth resolution, it is necessary to widen the band of the Doppler frequency. For this purpose, it is necessary to shorten the pulse repetition period from the sampling theorem. However, if the pulse repetition period is shortened, the ambiguity in the range direction is frequently generated, so that the observable region is narrowed. This is shown in FIG.
[0015]
Next, generation of ambiguity in the range direction will be described with reference to FIG. FIG. 11 shows a vertical cross section along the center line of the beam. In the figure, a numbered tag indicates a transmission pulse. In this case, the third pulse 3 reflected at the point A on the near-range side overlaps with the first pulse 1 reflected at the point B on the far-range side and cannot be distinguished. Therefore, in this case, it is necessary to reduce the elevation beam width to half or less and reduce the observation area to half or less.
[0016]
Therefore, as in the present invention, if the received beam is divided, the Doppler frequency band remains the same, so there is no need to shorten the pulse repetition period, and therefore the azimuth resolution can be improved without narrowing the observation region in the range direction. it can.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned conventional synthetic aperture radar device has a problem that it is necessary to mount an expensive and heavy DBF antenna on an aircraft or an artificial satellite with a complicated configuration.
[0018]
Further, when the resolution is improved, the reflected power per pixel is lowered, and thus the S / N (Signal to Noise ratio) of the image is deteriorated. In general, when the resolution is doubled (4 times in terms of area), the S / N becomes 1/3 of the power of 2. Therefore, in order to double the resolution while maintaining the S / N of the image, the transmission power is reduced. It needs to be 8 times. However, when the power source depends on solar cells as in Japanese artificial satellites, it is not easy to increase the power source capacity, and it is difficult to increase the transmission power. For this reason, when the resolution is improved by the conventional synthetic aperture radar apparatus, there is a problem that the S / N of the image is lowered.
[0019]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to obtain a synthetic aperture radar device having a high resolution without mounting an expensive DBF antenna having a complicated configuration.
[0020]
It is another object of the present invention to obtain a high-resolution synthetic aperture radar apparatus without reducing the S / N of the image.
[0021]
Another object is to obtain a synthetic aperture radar device that reduces speckle noise without reducing the S / N of the image.
[0022]
A synthetic aperture radar device according to the invention of claim 1 is: Multiple passes through the same trajectory with a time difference In the synthetic aperture radar device that observes the observation area from the mobile platform, Said A transmission / reception station equipped with a transmission / reception antenna in which beams are directed to different directions on a plurality of mobile platforms; The same for the same observation area Receive signals from multiple transceiver stations Arrange in order of Doppler frequency band A spectrum synthesizing unit for combining and an image reproducing unit for reproducing an image from the output of the spectrum synthesizing unit are provided, and the radar apparatus is improved in azimuth resolution without using a DBF antenna.
[0023]
Moreover, the synthetic aperture radar device according to the invention of claim 2 is: In a synthetic aperture radar device that observes an observation area from a single platform that passes through the same orbit with a time difference, the beam is directed to the same observation area as a transmission / reception station equipped with a transmission / reception antenna that can change the angle at which the beam is directed. Storage means for observing a plurality of times at different angles and storing received signals from the transmitting and receiving stations, spectrum synthesizing means for rearranging and combining the stored received signals in order of Doppler frequency bands, and output of the spectrum synthesizing means Image reproducing means for reproducing images from Is.
[0025]
Also, Claim 3 The synthetic aperture radar device according to the invention described in 1 The This is set at intervals of the program width.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and FIGS. 1 to 6.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the synthetic aperture radar apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the observation geometry of the synthetic aperture radar apparatus shown in FIG. First, the configuration of the synthetic aperture radar apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, 1 is a transmitter, 3 is a receiver, 7 is pulse compression means, 8 is Fourier transform means, 9 is spectrum synthesis means, 10 is another Fourier transform means, 11 is complex multiplication means, and 12 is Inverse Fourier transform means, 13 is an azimuth compression means, 14 is a reference signal generator, and 15 is a display device. The Fourier transforming means 10, the complex multiplying means 11, the inverse Fourier transforming means 12, and the reference signal generating unit 14 constitute an image reproducing means. Reference numeral 19 is a transmission / reception antenna, 20 is a transmission / reception switch, 21a to 21d are transmission / reception stations, 22 is a database, 23 is a switch circuit, and 24 is a data buffer. Further, the transmission / reception stations 21a to 21d in the present embodiment do not use the DBF antenna 6 as in the conventional radar apparatus.
[0027]
Next, with reference to FIG. 2, the observation geometry in Embodiment 1 of this invention is demonstrated. In FIG. 2, 16a to 16d are moving radar platforms, and 17a to 17d are respective footprints. In this embodiment, it is assumed that the transmission / reception stations 21a to 21d shown in FIG. 1 are mounted on the moving radar platforms 16a to 16d shown in FIG. However, the downstream means can be installed on the ground or the like.
[0028]
Next, the operation of the synthetic aperture radar device in the present embodiment will be described with reference to FIGS. The high frequency pulse generated from the transmitter 1 is irradiated to the observation region from the transmission / reception antenna 19 via the transmission / reception switch 20. The signal reflected in the observation area is received by the transmission / reception antenna 19 and amplified and detected by the receiver 3. As shown in FIG. 2, the transmission / reception antenna 19 has a different directivity angle for each of the radar platforms 16a to 16d. For example, the interval is set to the beam width θB. In this case, the directivity control of the antenna beam may be performed electronically using a phased array antenna, may be rotated mechanically, or the attitude of the radar platform may be changed.
[0029]
The switch circuit 23 rearranges the received signals from the respective transmission / reception stations 21a to 21d in the order of their Doppler frequency bands and outputs them. At this time, the database 22 provides the switch circuit 23 with the trajectories and positions of the radar platforms 16a to 16d and the directivity angles of the transmission / reception antennas 19 mounted thereon. The data buffer 24 adjusts the time axis as if the footprints 17a to 17d are adjacent as shown in FIG. At this time, the database 22 provides the database 22 with the trajectories and positions of the radar platforms 16a to 16d, and the directivity angle and the beam width θB of the transmission / reception antenna 19 mounted thereon.
[0030]
Since this embodiment is configured as described above, a signal equivalent to the signal shown in FIG. 10 (e) can be generated without using a DBF antenna, unlike a conventional synthetic aperture radar device. The subsequent processing can provide a synthetic aperture radar apparatus that can obtain a high resolution image by processing after the pulse compression means 7 equivalent to that shown in FIG.
[0031]
Further, according to the configuration of the present embodiment, the beam width is equivalently expanded by combining the antenna beams mounted on a plurality of radar platforms, so the beam width of the antenna mounted on each radar platform is It can be the same as that before the high resolution. Therefore, since it is possible to observe without reducing the transmission power per each beam, it is possible to obtain a synthetic aperture radar device with high resolution without reducing the S / N of the image.
[0032]
The respective radar platforms may be moved close to each other on the same trajectory at equal intervals, or may be moved at unequal intervals. However, it is necessary for all radar platforms to observe the same area.
[0033]
As described above, in the synthetic aperture radar apparatus of this embodiment, a plurality of radar platforms equipped with antennas each pointing in different directions observe the same area on the ground while passing through the same trajectory with a time difference. The spectrum synthesizing unit combines the received signals of the plurality of radar devices, and the image reproducing unit performs image reproduction processing. In addition, the directivity direction of each antenna is set at an interval of the beam width.
[0034]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the synthetic aperture radar apparatus according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the configuration of the synthetic aperture radar apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, reference numerals 1 to 24 are the same as or equivalent to those shown in FIG. However, the present embodiment does not use the spectrum synthesizing means 9 shown in FIG. 1, which synthesizes the spectrum of the pulse-compressed signal. Therefore, the azimuth compression means 27a to 27d for individually reproducing the images of the pulse-compressed signals are used without using the spectrum synthesis means 9 of the azimuth compression means 13 shown in FIG. Reference numeral 25 denotes multi-look means, which is a characteristic element in the present embodiment. The observation geometry in the present embodiment is the same as that shown in FIG.
[0035]
Next, the operation of the synthetic aperture radar apparatus in the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the operation from the transmitter 1 to the pulse compression means 7 is the same as that shown in FIG. The operation of each means constituting the azimuth compression means 27a to 27d is the same as that shown in FIG. 1, but in this embodiment, since the pulse-compressed signal is not subjected to spectrum synthesis, each azimuth compression means 27a Through 27d, images are reproduced independently.
[0036]
The multi-look means 25 calculates the amplitude of the complex image obtained by each azimuth compression means 27a to 27d, and obtains the sum between the images for each pixel. This is a well-known process for reducing speckle noise peculiar to the synthetic aperture radar apparatus.
[0037]
As described above, according to the configuration of the present embodiment, the speckle noise is reduced and the image quality is improved without using the DBF antenna, and the speckle noise is reduced without reducing the S / N of the image. It is possible to obtain a synthetic aperture radar apparatus that can reduce the above.
[0038]
The respective radar platforms may be moved close to each other on the same trajectory at equal intervals, or may be moved at unequal intervals. Further, the directivity angles of the transmission / reception antennas do not have to be arranged at intervals of the beam width, and may be arbitrarily set. However, it is necessary for all radar platforms to observe the same area.
[0039]
As described above, in the synthetic aperture radar apparatus of this embodiment, a plurality of radar platforms equipped with antennas each pointing in different directions observe the same area on the ground while passing through the same trajectory with a time difference. Then, the image reproduction means performs image reproduction processing from the received signals of the plurality of radar devices, and the multi-look means obtains the sum of the amplitudes of the respective images to reduce speckle noise. In addition, the directivity direction of each antenna is set at an interval of the beam width.
[0040]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the synthetic aperture radar apparatus according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram showing the observation geometry of the synthetic aperture radar apparatus shown in FIG. Hereinafter, the configuration of the synthetic aperture radar apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, since all the components are the same as or equivalent to those shown in FIG. 1, further detailed description is omitted. However, a plurality of transmission / reception stations 21a to 21d shown in FIG. 1 are used to improve resolution and reduce speckle noise. However, only one transmission / reception station 21 in this embodiment realizes it. I made it. The observation geometry in the third embodiment is shown in FIG.
[0041]
Next, the operation of the synthetic aperture radar device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the operation of each component is the same as that shown in FIG. In the first embodiment shown in FIG. 1, the resolution is improved or the speckle noise is reduced by providing a plurality of radar platforms 16a to 16d. However, in the third embodiment, as shown in FIG. Thus, one radar platform 16 is sufficient.
[0042]
The radar platform 16 equipped with the transmission / reception station 21 repeatedly observes a predetermined area. At that time, the antenna directivity angle is different for each observation, and for example, the interval is set to the beam width θB. In this case, the directivity control of the antenna beam may be performed electronically using a phased array antenna, may be rotated mechanically, or the attitude of the radar platform may be changed.
[0043]
The switch circuit 23 rearranges the received signals from the transmission / reception station 21 in each observation in the order of the Doppler frequency band and outputs them. At this time, the database 22 provides the switch circuit 23 with the trajectory and position of the radar platform 16 and the directivity angle of the transmission / reception antenna 19 at the time of observation. The plurality of pulse-compressed signals obtained in this manner are thereafter reproduced by an operation similar to the operation of the first embodiment.
[0044]
Thus, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to obtain a synthetic aperture radar apparatus that improves azimuth resolution without using a DBF antenna and improves azimuth resolution without using a plurality of radar platforms. it can.
Or according to the structure of this Embodiment, the synthetic aperture radar apparatus which improves an azimuth resolution, without reducing S / N of an image can be provided.
[0045]
As described above, in the synthetic aperture radar apparatus of this embodiment, the radar platform changes the antenna directivity little by little and repeatedly passes through the same trajectory, respectively, observes the same area on the ground, and the storage means The received signal is stored, the spectrum synthesizing unit combines the stored received signals, and the image reproducing unit performs image reproduction processing. In addition, the directivity direction of each antenna is set at an interval of the beam width.
[0046]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a synthetic aperture radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. Hereinafter, the configuration of the synthetic aperture radar apparatus according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, since all the constituent elements are the same as or equivalent to those shown in FIG. 1, further detailed description is omitted. However, in the present embodiment, the switch circuit 23 and the pulse compression means 7 shown in FIG. The observation geometry in the fourth embodiment is the same as that shown in FIG.
[0047]
Next, the operation of the synthetic aperture radar device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the operation of each component is the same as that of FIG. In the third embodiment shown in FIG. 4, however, the received signal is rearranged by the switch circuit 23, the time axis is adjusted by the data buffer 24, and the pulse compression means 7 performs the pulse compression processing. 4, pulse compression processing is performed by the pulse compression means 7, the time axis is adjusted by the data buffer 24, and then the received signals are rearranged by the switch circuit 23. Thus, even if the operation procedure is switched, the same effect as in the third embodiment can be obtained.
[0048]
Thus, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to obtain a synthetic aperture radar apparatus that improves azimuth resolution without using a DBF antenna and improves azimuth resolution without using a plurality of radar platforms. it can.
Or according to the structure of this Embodiment, the synthetic aperture radar apparatus which improves an azimuth resolution, without reducing S / N of an image can be provided.
[0049]
As described above, in the synthetic aperture radar apparatus of this embodiment, the radar platform changes the antenna directivity little by little and repeatedly passes through the same trajectory, respectively, observes the same area on the ground, and the storage means The received signal is stored, the spectrum synthesizing unit combines the stored received signals, and the image reproducing unit performs image reproduction processing. In addition, the directivity direction of each antenna is set at an interval of the beam width.
[0050]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and in particular, by using a transmission / reception station mounted on a plurality of radar platforms to widen the band of Doppler frequency, the azimuth resolution can be improved without using a DBF antenna. A synthetic aperture radar device can be obtained.
[0051]
The present invention is configured as described above, and in particular, by combining antenna beams mounted on a plurality of radar platforms, the beam width is equivalently expanded. Therefore, the beam width of each radar platform antenna is increased in resolution. Since the previous one can be used, observation can be performed without reducing the transmission power per beam, and thus a synthetic aperture radar apparatus with high azimuth resolution can be obtained without reducing the S / N of the image.
[0052]
The present invention is configured as described above, and particularly uses a DBF antenna by using a single transmission / reception station (radar platform) and repeatedly observing a determined region by changing the antenna directivity angle. Therefore, it is possible to obtain a synthetic aperture radar device that reduces speckle noise and improves image quality.
[0053]
The present invention is configured as described above, and in particular by calculating the amplitude of the complex image obtained by each azimuth compression means by the multi-look means, and obtaining the sum between the images for each pixel, Thus, it is possible to obtain a synthetic aperture radar apparatus that can reduce speckle noise without lowering the S / N ratio.
[0054]
The present invention is configured as described above, and in particular, by using one transmitting / receiving station, changing the antenna directivity angle, and repeatedly observing a predetermined area, without using a plurality of radar platforms. A synthetic aperture radar device that improves the azimuth resolution can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a synthetic aperture radar apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an observation geometry of the synthetic aperture radar device shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a synthetic aperture radar apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a synthetic aperture radar apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing an observation geometry of the synthetic aperture radar device shown in FIG. 4;
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a synthetic aperture radar apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional synthetic aperture radar apparatus.
8 is a diagram showing an observation geometry of the conventional synthetic aperture radar device shown in FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a Doppler frequency of a received signal of a single-beam synthetic aperture radar device.
FIG. 10 is a diagram showing a Doppler frequency of a received signal of a multi-beam synthetic aperture radar apparatus.
FIG. 11 is a diagram showing ambiguity in a range direction.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmitter, 2 Transmitting antenna, 3 Receiver, 4 Receiving antenna, 5 Beam formation part, 6 DBF antenna, 7 Pulse compression part, 8 Fourier transformation means, 9 Spectrum synthesis means, 10 Another Fourier transformation means, 11 Complex Multiplication means, 12 inverse Fourier transform means, 13 azimuth compression means, 14 reference signal generator, 15 display device 16 radar platform, 17 footprint, 18 observation area 19 transmission / reception antenna, 20 duplexer, 21 transmission / reception station, 22 database, 23 switch circuit, 24 data buffer, 25 multi-look means, 27 azimuth compression means.

Claims

In synthetic aperture radar system for observing the observation area from a plurality of mobile platforms to pass at different times the same orbit, a transceiver stations beam to the plurality of mobile platforms equipped with receiving antennas oriented in different directions, respectively, the same observations and characterized by comprising a spectrum combining means for combining said plurality of rearranged signals received from the transceiver station in the order of the Doppler frequency band for region, and an image reproducing means for reproducing an image from the output of the spectrum combining unit Synthetic aperture radar device.

In a synthetic aperture radar device that observes an observation area from a single platform that passes through the same orbit with a time difference, the beam is directed to the same observation area as a transmission / reception station equipped with a transmission / reception antenna that can change the angle at which the beam is directed. Storage means for observing a plurality of times at different angles and storing received signals from the transmitting and receiving stations, spectrum synthesizing means for rearranging and combining the stored received signals in order of Doppler frequency bands, and output of the spectrum synthesizing means A synthetic aperture radar apparatus comprising: an image reproducing means for reproducing an image from

3. The synthetic aperture radar apparatus according to claim 1, wherein an angle at which the beam is directed is set at an interval of a beam width .