JP6641805B2 - Polarimetric SAR device and observation method - Google Patents

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Description

本発明は、合成開口レーダ(SAR:Synthetic Aperture Radar)を使用したポラリメトリSAR装置および観測方法に関し、特に、ポラリメトリSAR観測と移動体検出観測を行うポラリメトリSAR装置および観測方法に関する。   The present invention relates to a polarimetric SAR apparatus and an observation method using a synthetic aperture radar (SAR), and more particularly, to a polarimetric SAR apparatus and an observation method for performing polarimetric SAR observation and moving object detection observation.

人工衛星や航空機等の飛翔体を利用したリモートセンシングの分野では、地表の状態を撮像するためのセンサとして、マイクロ波を用いた合成開口レーダ(SAR)が使用されている。合成開口レーダは、飛翔体に搭載したアンテナの移動によるドップラー効果を活用することにより、仮想的に大きな開口を合成したアンテナとして高解像度を得ることができるレーダである。なお、センシングする対象となる「地表」には「海面」を含むものとする。   In the field of remote sensing using a flying object such as an artificial satellite or an aircraft, a synthetic aperture radar (SAR) using microwaves is used as a sensor for imaging the state of the earth's surface. Synthetic aperture radar is a radar that can obtain high resolution as an antenna that combines a virtually large aperture by utilizing the Doppler effect due to the movement of an antenna mounted on a flying object. Note that the “ground surface” to be sensed includes the “sea surface”.

SARのデータ解析においてポラリメトリ(偏波解析)は、異なる偏波の組合せの送受信レーダ情報を用いて観測対象の特性を計測する技術である。電波の偏波は地表の状況により固有変化をして反射する。この性質を用い、偏波の異なる2つの電波で地表面を観測し、それぞれの場合の反射信号を測定して対象を詳細に識別することができる。近年、この電波の偏波情報を活用したポラリメトリSAR観測が着目されている。   Polarimetry (polarization analysis) in SAR data analysis is a technique for measuring characteristics of an observation target using transmission / reception radar information of different combinations of polarizations. The polarization of the radio wave is reflected with a unique change depending on the surface condition. Using this property, the ground surface can be observed with two radio waves having different polarizations, and the reflected signal in each case can be measured to identify the target in detail. In recent years, polarimetric SAR observations utilizing the polarization information of this radio wave have attracted attention.

ポラリメトリSAR観測ではSARから送信する電波の偏波を送信パルス毎に水平偏波(H偏波)と垂直偏波(V偏波)に交互に切り替え、地表からの反射波を受信する際には、H偏波とV偏波を同時に受信する。これにより、4種類の偏波の組合せ(H偏波送信・H偏波受信、H偏波送信・V偏波受信、V偏波送信・H偏波受信、V偏波送信・V偏波受信)の観測データを取得することができる。   In polarimetric SAR observation, the polarization of radio waves transmitted from the SAR is alternately switched between horizontal polarization (H polarization) and vertical polarization (V polarization) for each transmission pulse, and when receiving reflected waves from the ground surface, , H polarization and V polarization simultaneously. Thus, four types of polarization combinations (H polarization transmission / H polarization reception, H polarization transmission / V polarization reception, V polarization transmission / H polarization reception, V polarization transmission / V polarization reception ) Observation data can be obtained.

つまり、H偏波を送信した際に受信するH偏波とV偏波の観測データを、それぞれH偏波送信・H偏波受信、H偏波送信・V偏波受信と表わす。そして、V偏波を送信した際に受信するH偏波とV偏波の観測データを、それぞれV偏波送信・H偏波受信、V偏波送信・V偏波受信と表わす。なお、H偏波送信・H偏波受信をH−H、H偏波送信・V偏波受信をH−V、V偏波送信・H偏波受信をV−H、V偏波送信・V偏波受信をV−Vとも表記する。   That is, the observation data of the H polarization and the V polarization received when the H polarization is transmitted are expressed as H polarization transmission / H polarization reception and H polarization transmission / V polarization reception, respectively. The observation data of the H polarization and the V polarization received when transmitting the V polarization is expressed as V polarization transmission / H polarization reception and V polarization transmission / V polarization reception, respectively. Note that H-polarization transmission / H-polarization reception is HH, H-polarization transmission / V-polarization reception is HV, V-polarization transmission / H-polarization reception is VH, and V-polarization transmission / V Polarization reception is also referred to as VV.

地表からの反射は表面状態の違いにより偏波の特性が変わるため、ポラリメトリSAR観測を行うことで、表面状態の違いを評価して、観測データから画像をそれぞれ生成することができる。特に、4種類の偏波組合せの内、H−VとV−Hはほぼ同じ観測データであるため、他の偏波組合せ(H−H、V−V)との3種類の観測データから生成した画像に各々、赤・青・緑の3種類を割り当てて、疑似カラーの画像を生成することができる。この疑似カラー画像によりポラリメトリSAR観測での識別能力が格段に上がっている。   Since the reflection from the ground surface changes the polarization characteristics depending on the difference in the surface state, by performing polarimetric SAR observation, it is possible to evaluate the difference in the surface state and generate an image from the observation data. In particular, since HV and VH are almost the same observation data among the four types of polarization combinations, they are generated from three types of observation data with other polarization combinations (HH, VV). A pseudo color image can be generated by assigning three types of red, blue, and green to each of the obtained images. This pseudo-color image has significantly improved the discrimination ability in polarimetric SAR observation.

このようなポラリメトリSAR観測に関する先行技術文献として特許文献1がある。特許文献1は、ターゲットに応じて鮮明な画像を再生可能なポラリメトリSARの画像処理装置の発明を開示する。特許文献1が開示する技術は、送信波の偏波面の角度Aと受信波の偏波面の角度Bを変化させることによって、ターゲットを最も鮮明に映す送信波および受信波の偏波面の角度で画像を再生するように構成している。   Patent Document 1 is a prior art document relating to such polarimetric SAR observation. Patent Literature 1 discloses an invention of a polarimetric SAR image processing apparatus capable of reproducing a clear image in accordance with a target. The technique disclosed in Patent Literature 1 changes an angle A of a plane of polarization of a transmission wave and an angle B of a plane of polarization of a reception wave, thereby forming an image at the angles of the planes of polarization of the transmission wave and the reception wave that most clearly show the target. Is configured to be played.

ここで、特許文献1等による背景技術としてのポラリメトリSAR装置の構成例および観測データの出力例を図15と図16を参照して説明する。   Here, a configuration example of a polarimetric SAR device and an output example of observation data as background art according to Patent Document 1 and the like will be described with reference to FIGS. 15 and 16.

図15は、背景技術におけるポラリメトリSAR装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a polarimetric SAR device in the background art.

ポラリメトリSAR装置500は、H偏波アンテナ511、V偏波アンテナ512、サーキュレータ521、522、スイッチ530、送信機540、2台の受信機551、552、制御器560、記録部570および画像処理装置580を含む構成である。   Polarimetric SAR device 500 includes an H-polarization antenna 511, a V-polarization antenna 512, a circulator 521, 522, a switch 530, a transmitter 540, two receivers 551 and 552, a controller 560, a recording unit 570, and an image processing device. 580.

H偏波アンテナ511はH偏波の送受信を行う。V偏波アンテナ512はV偏波の送受信を行う。サーキュレータ521、522は、H偏波アンテナ511とV偏波アンテナ512に対応し、各々について送信と受信を切り替える。   The H polarization antenna 511 transmits and receives H polarization. The V polarization antenna 512 performs transmission and reception of V polarization. The circulators 521 and 522 correspond to the H-polarization antenna 511 and the V-polarization antenna 512, and switch between transmission and reception for each.

送信機540は送信信号を出力する。   Transmitter 540 outputs a transmission signal.

受信機551はH偏波アンテナ511の受信信号を受信し、受信機552はV偏波アンテナ512の受信信号を受信する。   The receiver 551 receives the reception signal of the H polarization antenna 511, and the receiver 552 receives the reception signal of the V polarization antenna 512.

制御器560は、送信偏波の切り替え用のPRI(Pulse Repetition Interval:パルス繰返し間隔)トリガの出力を行うと共に各機器を制御する。   The controller 560 outputs a PRI (Pulse Repetition Interval: pulse repetition interval) trigger for switching the transmission polarization and controls each device.

スイッチ530はPRIトリガにより送信パルス毎に送信偏波を切り替える。なお、制御器560からのPRIトリガは、送信機や受信機にも供給されるが煩雑になることを避けるため、図示を省略している。   The switch 530 switches the transmission polarization for each transmission pulse by the PRI trigger. Note that the PRI trigger from the controller 560 is also supplied to the transmitter and the receiver, but is not shown in order to avoid complication.

記録部570は、受信機551、552が出力するデータを観測データとして記録する。画像処理装置580は観測データからポラリメトリSAR画像を生成して出力する。   The recording unit 570 records data output by the receivers 551 and 552 as observation data. The image processing device 580 generates and outputs a polarimetric SAR image from the observation data.

図16は、スイッチ530の動作に応じて受信機551から出力される観測データ列1と受信機552から出力される観測データ列2の組合せを示す図である。   FIG. 16 is a diagram illustrating a combination of the observation data sequence 1 output from the receiver 551 and the observation data sequence 2 output from the receiver 552 in response to the operation of the switch 530.

上記の構成において、図16に示すように、受信機551からは、PRI毎にH−HとV−Hの観測データが交互に出力される(観測データ列1)。つまり、H偏波アンテナ511から送信したH偏波送信の際にH偏波アンテナ511で受信したH偏波信号のH−H、V偏波アンテナ512から送信したV偏波送信の際にH偏波アンテナ511で受信したH偏波信号のV−Hである。   In the above configuration, as shown in FIG. 16, HH and VH observation data are alternately output from the receiver 551 for each PRI (observation data sequence 1). That is, H-H of the H-polarization signal received by the H-polarization antenna 511 at the time of H-polarization transmission transmitted from the H-polarization antenna 511, and H-H at the time of V-polarization transmission transmitted from the V-polarization antenna 512. This is VH of the H polarization signal received by the polarization antenna 511.

そして、受信機552からは、図16に示すように、PRI毎にH−VとV−Vの観測データが交互に出力される(観測データ列2)。これは、H偏波アンテナ511から送信したH偏波送信の際にV偏波アンテナ512で受信したV偏波信号のH−V、V偏波アンテナ512から送信したV偏波送信の際にV偏波アンテナ512で受信したV偏波信号のV−Vである。   Then, as shown in FIG. 16, the HV and VV observation data are alternately output from the receiver 552 for each PRI (observation data sequence 2). This is because the V-polarized signal received from the V-polarized antenna 512 at the time of H-polarized transmission transmitted from the H-polarized antenna 511 and the V-polarized signal transmitted from the V-polarized antenna 512 are transmitted. This is the V-V of the V-polarized signal received by the V-polarized antenna 512.

これらの観測データを記録部570で記録し、画像処理装置580において、前述のとおり、H−VまたはV−H、およびH−HとV−Vの3種類の観測データから疑似カラーSAR画像を生成する。   These observation data are recorded by the recording unit 570, and the image processing device 580 generates a pseudo color SAR image from the HV or VH and the three types of observation data of HH and VV as described above. Generate.

一方、SARによる移動体検出(MTI:Moving Target Indicator)についても、近年、研究がなされている。   On the other hand, research on moving object detection (MTI: Moving Target Indicator) by SAR has recently been made.

移動体検出でよく使用されるのは、2台のアンテナを用いた方式である。この方式では、SARを搭載した航空機または衛星の進行方向に2台のアンテナを並べて、1台のアンテナから送信を行い、2台のアンテナで同時に受信を行う。これにより、受信された観測データはわずかな時間差観測を行ったのと同じことになり、アロングトラック干渉SAR(ATI:Along Track Interferometry)やDPCA(Displaced Phase Center Antenna)等の技術により、地表の移動体の検出やその速度を計測することができる。   A system that uses two antennas is often used in moving object detection. In this method, two antennas are arranged in the traveling direction of an aircraft or satellite equipped with a SAR, transmission is performed from one antenna, and reception is performed simultaneously by the two antennas. As a result, the received observation data is the same as that obtained by performing a slight time difference observation, and the ground surface is moved by techniques such as Along Track Interferometry (ATI) and Displaced Phase Center Antenna (DPCA). It can detect the body and measure its speed.

図17は、背景技術における移動体検出機能を有するSAR装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a SAR device having a moving object detection function in the background art.

この移動体検出機能を有するポラリメトリSAR装置501は、MTIアンテナ(F)513とMTIアンテナ(A)514が航空機または衛星の進行方向に並べられている。ここで、Fは前方(Forward)に設置、Aは後方(Afterward)に設置を意味する。   In a polarimetric SAR device 501 having this moving object detection function, an MTI antenna (F) 513 and an MTI antenna (A) 514 are arranged in the traveling direction of an aircraft or satellite. Here, F means installation at the front (Forward), and A means installation at the rear (Afterward).

その他の構成として、サーキュレータ523、送信機541、2台の受信機553、554、制御器561、記録部571および画像処理装置581を含む。   Other components include a circulator 523, a transmitter 541, two receivers 553 and 554, a controller 561, a recording unit 571, and an image processing device 581.

サーキュレータ523は、MTIアンテナ(F)513に対する送信と受信を切り替える。   The circulator 523 switches between transmission and reception for the MTI antenna (F) 513.

図18は、移動体検出機能を有するSAR装置501の受信機551から出力される観測データ列1と受信機552から出力される観測データ列2の組合せを示す図である。   FIG. 18 is a diagram illustrating a combination of the observation data sequence 1 output from the receiver 551 and the observation data sequence 2 output from the receiver 552 of the SAR device 501 having the moving object detection function.

受信機553からは、観測データ列1として、MTIアンテナ(F)513から送信し、MTIアンテナ(F)513で受信した観測データ(F−Fと表記)がPRI毎に出力される。また、受信機554からは、観測データ列2として、MTIアンテナ(F)513から送信し、MTIアンテナ(A)514で受信した観測データ(F−Aと表記)がPRI毎に出力される。   From the receiver 553, observation data (denoted by FF) transmitted from the MTI antenna (F) 513 as the observation data sequence 1 and received by the MTI antenna (F) 513 is output for each PRI. The receiver 554 transmits observation data (noted as FA) transmitted from the MTI antenna (F) 513 as the observation data sequence 2 and received by the MTI antenna (A) 514 for each PRI.

観測データ列1および観測データ列2を記録部571で記録し、画像処理装置581で移動体検出画像を生成する。F−Fの観測データ列1から生成される観測画像データと、F−Aの観測データ列2から生成される観測画像データでは時間差があるため、移動体検出を行うことができる。   The observation data sequence 1 and the observation data sequence 2 are recorded by the recording unit 571, and a moving object detection image is generated by the image processing device 581. Since there is a time difference between the observation image data generated from the observation data sequence 1 of FF and the observation image data generated from the observation data sequence 2 of FA, the moving object can be detected.

SARを用いて移動体検出を行う技術に関する先行技術文献として特許文献2がある。特許文献2は、複数の偏波を用いた合成開口レーダ(SAR)方式により高い分解能で観測するレーダ装置において、低速移動目標を検出するレーダ装置に関する発明を開示する。特許文献2では、人工の固定目標、人工の移動目標、自然の固定目標および自然の移動目標からのレーダエコーに対してアジマス圧縮処理等をして、自然の移動目標と人工の移動目標からのレーダエコーを取り出す。そして、人工の移動目標からのレーダエコーは自然の移動目標からのレーダエコーより遥かに強いことを利用して、自然の移動目標の中から人工の移動目標を検出するように構成している。   Patent Document 2 is a prior art document relating to a technique for detecting a moving object using SAR. Patent Literature 2 discloses an invention relating to a radar device that detects a low-speed moving target in a radar device that observes with high resolution by a synthetic aperture radar (SAR) method using a plurality of polarizations. In Patent Document 2, azimuth compression processing or the like is performed on an artificial fixed target, an artificial moving target, a natural fixed target, and a radar echo from the natural moving target, and the like. Extract radar echo. By utilizing that the radar echo from the artificial moving target is much stronger than the radar echo from the natural moving target, the artificial moving target is detected from the natural moving target.

特開2008−014735号公報JP 2008-014735 A 特開2004−219292号公報JP 2004-219292 A

ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能はそれぞれが異なる観測データを必要とするため、同時に実現しようとした場合、各々単独の機能のSARに比べて装置の規模と記録・処理する観測データが増加するという課題があった。   Since the polarimetric SAR observation function and the moving object detection function require different observation data, if they are to be implemented simultaneously, the size of the device and the observation data to be recorded / processed will increase compared to the SAR with each function alone. There was a problem that.

図19は、ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現しようとした場合の背景技術におけるポラリメトリSAR装置の構成例を示すブロック図である。また、図20は、このポラリメトリSAR装置におけるスイッチの動作と観測データの組合せを示す図である。   FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration example of a polarimetric SAR device according to the background art in a case where the polarimetric SAR observation function and the moving object detection function are simultaneously implemented. FIG. 20 is a diagram showing a combination of a switch operation and observation data in the polarimetric SAR device.

ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現するポラリメトリSAR装置502は、図15に示すポラリメトリSAR装置500の構成に、点線で囲った網掛部分の移動体検出機能の構成が追加されている。つまり、アンテナの枚数が2枚増加して4枚に、受信機の数も2台増加して4台になり、装置のハードウェア規模が増加している。加えて、受信機が倍増しているため、図20に示すように、発生する観測データも2倍に増加している。   The polarimetric SAR device 502 that simultaneously realizes the polarimetric SAR observation function and the moving object detecting function has a configuration of a moving object detecting function of a hatched portion surrounded by a dotted line added to the configuration of the polarimetric SAR device 500 shown in FIG. That is, the number of antennas is increased by two to four, and the number of receivers is also increased by two to four, and the hardware scale of the apparatus is increased. In addition, since the number of receivers is doubled, the generated observation data is also doubled as shown in FIG.

また、特許文献1が開示する発明も、特許文献2が開示する発明も、ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現しようとするものではない。   Further, neither the invention disclosed in Patent Document 1 nor the invention disclosed in Patent Document 2 intends to simultaneously realize the polarimetric SAR observation function and the moving object detection function.

本発明は、装置の規模と記録・処理する観測データの増加を抑えて、ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現することができるポラリメトリSAR装置および観測方法を提供する。   The present invention provides a polarimetry SAR device and an observation method capable of simultaneously realizing a polarimetry SAR observation function and a moving object detection function while suppressing an increase in the scale of the device and observation data to be recorded / processed.

上記の目的を実現するために、本発明の一形態であるポラリメトリSAR装置は、合成開口レーダ(SAR:Synthetic Aperture Radar)のアンテナであって、少なくともいずれか片方が、2分割されたアンテナ面が進行方向に前後に配置されたΣ/Δアンテナである、H偏波送受信を行うH偏波アンテナとV偏波送受信を行うV偏波アンテナと、送信信号を送信パルス毎にH偏波送信とV偏波送信に切り替える第1のスイッチと、前記H偏波アンテナと前記V偏波アンテナのいずれか片方の前記Σ/Δアンテナである第1の偏波アンテナが受信する差(Δ)信号と他方の第2の偏波アンテナが受信する和(Σ)信号を前記送信パルス毎に切り替える第2のスイッチと、前記送信パルスを前記第1のスイッチと前記第2のスイッチに同期して出力する制御手段と、前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信し、第1の観測データ列を出力する第1の受信機と、前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信し、第2の観測データ列を出力する第2の受信機と、前記第1の観測データ列と前記第2の観測データ列からポラリメトリ観測に用いる第1のデータと移動体検出に用いる第2データとを選別し、該第1のデータからポラリメトリSAR画像を生成し、該第2のデータから移動体検出画像を生成する画像処理手段と、を含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a polarimetric SAR device according to one embodiment of the present invention is an antenna of a synthetic aperture radar (SAR), and at least one of the antenna surfaces is divided into two. H / A antennas for transmitting / receiving H-polarized light and V-polarized antennas for transmitting / receiving V-polarized light, which are Σ / Δ antennas disposed before and after in the traveling direction, and transmitting H-polarized light for each transmission pulse. A first switch for switching to V polarization transmission, and a difference (Δ) signal received by a first polarization antenna that is the Σ / Δ antenna, which is one of the H polarization antenna and the V polarization antenna. A second switch that switches a sum (Σ) signal received by the other second polarization antenna for each transmission pulse, and outputs the transmission pulse in synchronization with the first switch and the second switch. control A first step of receiving a Δ signal received by the first polarization antenna and a Σ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse, and outputting a first observation data sequence A second receiver that receives a Σ signal received by the first polarization antenna in response to the transmission pulse and outputs a second observation data sequence; The first data used for polarimetry observation and the second data used for mobile object detection are selected from the sequence and the second observation data sequence, a polarimetric SAR image is generated from the first data, and the second data is generated. Image processing means for generating a moving object detection image from the image data.

また、本発明の他の形態である観測方法は、合成開口レーダ(SAR:Synthetic Aperture Radar)のアンテナであって、少なくともいずれか片方が、2分割されたアンテナ面が進行方向に前後に配置されたΣ/Δアンテナである、H偏波送受信を行うH偏波アンテナとV偏波送受信を行うV偏波アンテナに、送信信号を、第1のスイッチで送信パルス毎にH偏波送信とV偏波送信に切り替えて供給し、前記H偏波アンテナと前記V偏波アンテナのいずれか片方の前記Σ/Δアンテナである第1の偏波アンテナが受信する差(Δ)信号と他方の第2の偏波アンテナが受信する和(Σ)信号を、第2のスイッチで送信パルス毎に切り替え、前記送信パルスを前記第1のスイッチと前記第2のスイッチに同期して出力し、前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して第1の観測データ列を出力し、前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して第2の観測データ列を出力し、前記第1の観測データ列と前記第2の観測データ列からポラリメトリ観測に用いる第1のデータと移動体検出に用いる第2データとを選別し、該第1のデータからポラリメトリSAR画像を生成し、該第2のデータから移動体検出画像を生成することを特徴とする。   An observation method according to another embodiment of the present invention is an antenna of a synthetic aperture radar (SAR), wherein at least one of the antenna surfaces is divided into two and the antenna surfaces are arranged in front and rear in the traveling direction. The transmission signal is transmitted to the H-polarized antenna for transmitting and receiving H-polarized light and the V-polarized antenna for transmitting and receiving V-polarized light, which are あ る / Δ antennas, using the first switch to transmit H-polarized light and The transmission is switched to polarization transmission, and the difference (Δ) signal received by the first polarization antenna, which is the Σ / Δ antenna of one of the H polarization antenna and the V polarization antenna, and the other A second switch switches a sum (Σ) signal received by the two polarization antennas for each transmission pulse with a second switch, and outputs the transmission pulse in synchronization with the first switch and the second switch. Δ received by one polarization antenna And the second polarization antenna receives the Σ signal corresponding to the transmission pulse to output a first observation data sequence, and the 偏 signal received by the first polarization antenna transmits the Σ signal. The second observation data sequence is output in response to the pulse, and the first observation data sequence and the second observation data sequence are used for first data used for polarimetry observation and second data used for mobile object detection. Data, a polarimetric SAR image is generated from the first data, and a moving object detection image is generated from the second data.

本発明は、装置の規模と記録・処理する観測データの増加を抑えて、ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現することができる。   According to the present invention, the polarimetric SAR observation function and the moving object detection function can be simultaneously realized while suppressing an increase in the scale of the apparatus and observation data to be recorded / processed.

本発明で使用するΣ/Δアンテナの原理構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a principle configuration of a Σ / Δ antenna used in the present invention. 本発明の第1の実施形態のポラリメトリSAR装置の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a polarimetric SAR device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施形態のポラリメトリSAR装置の動作を示すフロー図である。FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the polarimetric SAR device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態のポラリメトリSAR装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the polarimetry SAR device of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態のポラリメトリSAR装置の画像処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the image processing device of the polarimetric SAR device of the second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態のポラリメトリSAR装置の動作を示すフロー図である。FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of the polarimetric SAR device according to the second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態のポラリメトリSAR装置における観測データの組合せを示す図である。It is a figure showing a combination of observation data in a polarimetry SAR device of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態のポラリメトリSAR装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the polarimetry SAR device of a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施形態のポラリメトリSAR装置における観測データの組合せを示す図である。It is a figure showing a combination of observation data in a polarimetry SAR device of a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施形態のポラリメトリSAR装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the polarimetry SAR device of a 4th embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施形態のポラリメトリSAR装置における観測データの組合せを示す図である。It is a figure showing a combination of observation data in a polarimetry SAR device of a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5の実施形態のポラリメトリSAR装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the polarimetry SAR device of a 5th embodiment of the present invention. 本発明の第6の実施形態のポラリメトリSAR装置における観測データの組合せを示す図である。It is a figure showing a combination of observation data in a polarimetry SAR device of a 6th embodiment of the present invention. 本発明の第7の実施形態のポラリメトリSAR装置における観測データの組合せを示す図である。It is a figure showing a combination of observation data in a polarimetry SAR device of a seventh embodiment of the present invention. 背景技術におけるポラリメトリSAR装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the polarimetry SAR device in the background art. 図15のポラリメトリSAR装置のスイッチの動作に応じて出力される観測データ列1と観測データ列2の組合せを示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a combination of the observation data sequence 1 and the observation data sequence 2 output according to the operation of the switch of the polarimetric SAR device in FIG. 15. 背景技術における移動体検出機能を有するSAR装置の構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a SAR device having a moving object detection function according to the background art. 図17の移動体検出機能を有するSAR装置のスイッチの動作に応じて出力される観測データ列1と観測データ列2の組合せを示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a combination of an observation data sequence 1 and an observation data sequence 2 output according to the operation of a switch of the SAR device having the moving object detection function in FIG. 17. ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現しようとした場合の背景技術におけるポラリメトリSAR装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a structure of the polarimetric SAR apparatus in the background art at the time of trying to implement | achieve simultaneously the polarimetric SAR observation function and the moving body detection function. 図19のポラリメトリSAR装置のスイッチの動作と観測データの組合せを示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a combination of a switch operation and observation data of the polarimetric SAR device in FIG. 19.

ポラリメトリSAR観測のほとんどの用途が、ポラリメトリSAR画像を疑似カラー画像として出力することにある。次のような技術的特徴を考慮することにより、本発明では、装置の規模と記録・処理する観測データの増加を抑えて、ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現するSAR装置を実現する。   Most applications of polarimetric SAR observation are in outputting polarimetric SAR images as pseudo-color images. By considering the following technical features, the present invention realizes a SAR device that simultaneously realizes a polarimetric SAR observation function and a moving object detection function while suppressing an increase in the size of the device and observation data to be recorded and processed. I do.

上記を実現するための構成の一つとして、移動体検出のための観測データを取得する構成として、縦または横に2分割された2つのアンテナ面を有するΣ/Δアンテナを用いる。   As one of the configurations for realizing the above, a Σ / Δ antenna having two antenna surfaces divided into two vertically or horizontally is used as a configuration for acquiring observation data for detecting a moving object.

本発明では、Σ/Δアンテナを、2分割されたアンテナ面が進行方向に前後に配置されるようにして使用する(図1の原理構成参照)。   In the present invention, the Σ / Δ antenna is used in such a manner that the two divided antenna surfaces are arranged before and after in the traveling direction (see the principle configuration in FIG. 1).

進行方向前面のアンテナ面をアンテナ面(F)、その後方のアンテナ面をアンテナ面(A)と称する。信号の送信時は、両方のアンテナ面を用いた和信号(Σ信号=F+A)を送信し、受信に際しては、和信号(Σ信号)と差信号(Δ信号=F−A)をそれぞれ受信する。以降の説明において、和信号を単にΣまたはΣ信号、差信号を単にΔまたはΔ信号と表記することもある。   The front antenna surface in the traveling direction is referred to as an antenna surface (F), and the rear antenna surface is referred to as an antenna surface (A). At the time of signal transmission, a sum signal (Σ signal = F + A) using both antenna surfaces is transmitted, and at the time of reception, a sum signal (Σ signal) and a difference signal (Δ signal = FA) are received, respectively. . In the following description, the sum signal may be simply referred to as Σ or Σ signal, and the difference signal may be simply referred to as ま た は or 信号 signal.

このようなΣ/Δアンテナを用いることにより、Σ送信・Σ受信(Σ−Σ)とΣ送信・Δ受信(Σ−Δ)の2種類の観測データが得られる。そして、これらの2種類の観測データの和と差を取ることで時間差観測を行った2枚の観測画像データを生成することができ、移動体検出を行うことができる。   By using such a Σ / Δ antenna, two types of observation data of Σ transmission / Σ reception (Σ−Σ) and Σ transmission / Δ reception (Σ−Δ) can be obtained. Then, by taking the sum and difference of these two types of observation data, it is possible to generate two pieces of observation image data obtained by performing time difference observation, and it is possible to detect a moving object.

そして、H偏波アンテナまたはV偏波アンテナの少なくともいずれか片方をΣ/Δアンテナとすればよい。   Then, at least one of the H-polarized antenna and the V-polarized antenna may be a Σ / Δ antenna.

さらに、Σ/Δアンテナが受信したΔ信号と他方の偏波アンテナが受信したΣ信号の2種類の受信信号を送信パルス毎に切り替えて出力するスイッチを具備する。   Further, a switch is provided for switching and outputting two types of received signals, a Δ signal received by the Σ / Δ antenna and a Σ signal received by the other polarization antenna, for each transmission pulse.

例えば、V偏波アンテナをΣ/Δアンテナとした場合、受信に際して、H偏波受信Σ信号とV偏波受信Δ信号を上記のスイッチで切り替える。これにより、2回の送信パルスを1セットとして、H偏波Σ送信・H偏波Σ受信(HΣ−HΣ)、H偏波Σ送信・V偏波Σ受信(HΣ−VΣ)、V偏波Σ送信・V偏波Δ受信(VΣ−VΔ)、V偏波Σ送信・V偏波Σ受信(VΣ−VΣ)の観測データが得られる。   For example, when the V-polarized antenna is a Σ / Δ antenna, upon reception, the above-described switch switches between the H-polarized wave received Σ signal and the V-polarized wave received Δ signal. As a result, two sets of transmission pulses are set as one set, and H-polarized {transmit / H-polarized} receive (H-H), H-polarized {transmit / V-polarized} receive (H-V), V-polarized Observation data of {transmission / V polarization Δreception (VΣ−VΔ), V polarizationΣtransmission / V polarizationΣreception (VΣ−V}) can be obtained.

そして、これらの観測データをポラリメトリSAR画像生成用のデータと移動体検出画像生成用のデータとして使う。   Then, these observation data are used as data for generating a polarimetric SAR image and data for generating a moving object detection image.

例えば、HΣ−HΣ、HΣ−VΣ、VΣ−VΣの観測データがポラリメトリSAR画像生成用のデータとして使われる。また、VΣ−VΣ、VΣ−VΔの観測データは、それぞれがV偏波アンテナΣ信号受信データ、V偏波アンテナΔ信号受信データとして、移動体検出画像生成用のデータとして使われる。   For example, observation data of HΣ-HΣ, HΣ-VΣ, and VΣ-VΣ are used as data for polarimetric SAR image generation. Further, the observation data of VΣ−VΣ and VΣ−VΔ are used as data for generating a moving object detection image as V polarization antenna Σ signal reception data and V polarization antenna Δ signal reception data, respectively.

本発明を実施するための形態について以下に図面を参照して詳細に説明する。   An embodiment for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

なお、実施の形態は例示であり、開示の装置及び方法は、以下の実施の形態の構成には限定されない。   Note that the embodiment is an exemplification, and the disclosed apparatus and method are not limited to the configurations of the following embodiment.

(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態のポラリメトリSAR装置の構成を説明する。
(First embodiment)
The configuration of the polarimetric SAR device according to the first embodiment of the present invention will be described.

図2は、本発明の第1の実施形態のポラリメトリSAR装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the polarimetric SAR device according to the first embodiment of the present invention.

第1の実施形態のポラリメトリSAR装置10は、H偏波アンテナ111、V偏波アンテナ112、第1のスイッチ121、第2のスイッチ122、第1の受信機131、第2の受信機132、制御手段140および画像処理手段150を備える。   The polarimetric SAR device 10 according to the first embodiment includes an H polarization antenna 111, a V polarization antenna 112, a first switch 121, a second switch 122, a first receiver 131, a second receiver 132, It comprises a control means 140 and an image processing means 150.

H偏波アンテナ111とV偏波アンテナ112は、合成開口レーダ(SAR:Synthetic Aperture Radar)のアンテナであって、少なくともいずれか片方がΣ/Δアンテナである、H偏波送受信とV偏波送受信をそれぞれ行うアンテナである。   The H-polarized antenna 111 and the V-polarized antenna 112 are synthetic aperture radar (SAR) antennas, at least one of which is a Σ / Δ antenna. Respectively.

なお、Σ/Δアンテナは、上述したように、進行方向に沿って前後に分割された2枚のアンテナ(FとA)を備え、送信時はF+Aの和(Σ)信号を送信し、受信時はF+AのΣ信号およびF−Aの差(Δ)信号のそれぞれを受信するアンテナである。   As described above, the Δ / Δ antenna includes two antennas (F and A) divided into front and rear along the traveling direction, and transmits a sum (Σ) signal of F + A during transmission and receives Time is an antenna that receives the Σ signal of F + A and the difference (Δ) signal of F−A, respectively.

第1のスイッチ121は、送信信号を送信パルス毎にH偏波送信とV偏波送信に切り替える。   The first switch 121 switches the transmission signal between H polarization transmission and V polarization transmission for each transmission pulse.

第2のスイッチ122は、H偏波アンテナ111とV偏波アンテナ112のいずれか片方のΣ/Δアンテナである第1の偏波アンテナが受信する差(Δ)信号と他方の第2の偏波アンテナが受信する和(Σ)信号を前記送信パルス毎に切り替える。図2においては、V偏波アンテナ112がΣ/Δアンテナとして示されており、V偏波アンテナ112が第1の偏波アンテナでH偏波アンテナ111が第2の偏波アンテナに相当する。   The second switch 122 receives the difference (Δ) signal received by the first polarization antenna, which is one of the 偏 / Δ antennas, one of the H polarization antenna 111 and the V polarization antenna 112, and the other second polarization antenna. The sum (Σ) signal received by the wave antenna is switched for each transmission pulse. In FIG. 2, V-polarized antenna 112 is illustrated as a Σ / Δ antenna, V-polarized antenna 112 corresponds to a first polarized antenna, and H-polarized antenna 111 corresponds to a second polarized antenna.

制御手段140は、送信パルスを第1のスイッチ121と第2のスイッチ122に同期して出力する。   The control unit 140 outputs the transmission pulse in synchronization with the first switch 121 and the second switch 122.

第1の受信機131は、第1の偏波アンテナ(V偏波アンテナ112)が受信するΔ信号と第2の偏波アンテナ(H偏波アンテナ111)が受信するΣ信号を送信パルスに対応して受信し、第1の観測データ列を出力する。   The first receiver 131 converts a Δ signal received by the first polarization antenna (V polarization antenna 112) and a Σ signal received by the second polarization antenna (H polarization antenna 111) into a transmission pulse. And outputs the first observation data sequence.

第2の受信機132は、第1の偏波アンテナ(V偏波アンテナ112)が受信するΣ信号を送信パルスに対応して受信し、第2の観測データ列を出力する。   The second receiver 132 receives the Σ signal received by the first polarization antenna (the V polarization antenna 112) in response to the transmission pulse, and outputs a second observation data sequence.

画像処理手段150は、第1の観測データ列と第2の観測データ列からポラリメトリ観測に用いる第1のデータと移動体検出に用いる第2データとを選別する。そして、該第1のデータからポラリメトリSAR画像を生成し、該第2のデータから移動体検出画像を生成する。   The image processing means 150 selects first data used for polarimetry observation and second data used for moving object detection from the first observation data sequence and the second observation data sequence. Then, a polarimetric SAR image is generated from the first data, and a moving object detection image is generated from the second data.

上記のように構成された第1の実施形態のポラリメトリSAR装置の動作を説明する。   The operation of the polarimetric SAR device according to the first embodiment configured as described above will be described.

図3は、本発明の第1の実施形態のポラリメトリSAR装置の動作を示すフロー図である。   FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the polarimetric SAR device according to the first embodiment of the present invention.

合成開口レーダ(SAR)のアンテナであって、H偏波送受信を行うH偏波アンテナとV偏波送受信を行うV偏波アンテナに、送信信号を、第1のスイッチで送信パルス毎にH偏波送信とV偏波送信に切り替えて供給する(S101)。ここで、H偏波アンテナとV偏波アンテナの少なくともいずれか片方が、2分割されたアンテナ面が進行方向に前後に配置されたΣ/Δアンテナである。   A transmission signal is transmitted to a H-polarization antenna for transmitting and receiving H-polarized light and a V-polarization antenna for transmitting and receiving V-polarized light by a first switch for each transmission pulse. The transmission is switched between wave transmission and V polarization transmission (S101). Here, at least one of the H-polarized antenna and the V-polarized antenna is a Σ / Δ antenna in which two divided antenna surfaces are arranged in front and behind in the traveling direction.

H偏波アンテナとV偏波アンテナのいずれか片方のΣ/Δアンテナである第1の偏波アンテナが受信する差(Δ)信号と他方の第2の偏波アンテナが受信する和(Σ)信号を、第2のスイッチで送信パルス毎に切り替える(S102)。   The sum (Σ) of the difference (Δ) signal received by the first polarization antenna, which is one of the Δ / Δ antennas of the H polarization antenna and the V polarization antenna, and the reception (が) received by the other second polarization antenna The signal is switched for each transmission pulse by the second switch (S102).

送信パルスを第1のスイッチと第2のスイッチに同期して出力する(S103)。   The transmission pulse is output in synchronization with the first switch and the second switch (S103).

第1の偏波アンテナ(Σ/Δアンテナ)が受信するΔ信号と第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を送信パルスに対応して受信して第1の観測データ列を出力する(S104)。   The Δ signal received by the first polarization antenna (Σ / Δ antenna) and the Σ signal received by the second polarization antenna are received corresponding to the transmission pulse, and the first observation data sequence is output (S104). ).

第1の偏波アンテナ(Σ/Δアンテナ)が受信するΣ信号を送信パルスに対応して受信して第2の観測データ列を出力する(S105)。   The Σ signal received by the first polarization antenna (Σ / Δ antenna) is received corresponding to the transmission pulse and the second observation data sequence is output (S105).

第1の観測データ列と第2の観測データ列からポラリメトリ観測に用いる第1のデータと移動体検出に用いる第2のデータとを選別する(S106)。   First data used for polarimetry observation and second data used for moving object detection are selected from the first observation data sequence and the second observation data sequence (S106).

第1のデータからポラリメトリSAR画像を生成し、第2のデータから移動体検出画像を生成する(S107)。   A polarimetric SAR image is generated from the first data, and a moving object detection image is generated from the second data (S107).

このように、本実施形態では、Σ/Δアンテナである第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を、第2のスイッチで送信パルス毎に切り替えて第1の観測データ列を得る構成になっている。また、第2の観測データ列は、第1の偏波アンテナ(Σ/Δアンテナ)が受信するΣ信号を送信パルスに対応して得る構成になっている。   As described above, in the present embodiment, the Δ signal received by the first polarization antenna, which is the Σ / Δ antenna, and the Σ signal received by the second polarization antenna are switched by the second switch for each transmission pulse. To obtain the first observation data sequence. Further, the second observation data sequence is configured to obtain a Σ signal received by the first polarization antenna (Σ / Δ antenna) corresponding to a transmission pulse.

例えば、V偏波アンテナをΣ/Δアンテナである第1の偏波アンテナとし、H偏波アンテナを第2の偏波アンテナとした場合、次の観測データ列を得る。   For example, if the V-polarized antenna is a Σ / Δ antenna as a first polarized antenna and the H-polarized antenna is a second polarized antenna, the following observation data sequence is obtained.

第1の観測データ列としてH偏波Σ送信・H偏波Σ受信データ(HΣ−HΣ)とV偏波Σ送信・V偏波Δ受信データ(VΣ−VΔ)を得る。また、第2の観測データ列としてH偏波Σ送信・V偏波Σ受信データ(HΣ−VΣ)とV偏波Σ送信・V偏波Σ受信データ(VΣ−VΣ)を得る。   As the first observation data sequence, H polarization {transmission / H polarization {reception data (H} −H}) and V polarization {transmission / V polarization Δ reception data (V 観 測 −VΔ) are obtained. Further, H-polarized {transmit / V-polarized} receive data (H-V) and V-polarized {transmit / V-polarized} receive data (V-V) are obtained as second observation data strings.

これらの取得データから、HΣ−HΣ、HΣ−VΣ、VΣ−VΣを選別してポラリメトリSAR画像を生成することができる。また、VΣ−VΣ、VΣ−VΔを選別して、それぞれがV偏波アンテナΣ信号受信データ、V偏波アンテナΔ信号受信データとして、移動体検出画像を生成することができる。   From these acquired data, HΣ-H し て, HΣ-VΣ, and VΣ-VΣ can be selected to generate a polarimetric SAR image. Also, V 移動 -VΣ and VΣ-VΔ are selected, and a moving object detection image can be generated as V-polarized antenna Σ signal reception data and V-polarization antenna 信号 signal reception data, respectively.

また、H偏波アンテナを第1の偏波アンテナとし、V偏波アンテナを第2の偏波アンテナとした場合でも、同様にポラリメトリSAR観測データと移動体検出観測データを得ることができる。   Even when the H-polarized antenna is the first polarized antenna and the V-polarized antenna is the second polarized antenna, the polarimetric SAR observation data and the mobile object detection observation data can be obtained in the same manner.

この場合は、第1の観測データ列としてV偏波Σ送信・V偏波Σ受信データ(VΣ−VΣ)とH偏波Σ送信・H偏波Δ受信データ(HΣ−HΔ)を得る。また、第2の観測データ列としてV偏波Σ送信・H偏波Σ受信データ(VΣ−HΣ)とH偏波Σ送信・H偏波Σ受信データ(HΣ−HΣ)を得る。   In this case, V-polarizationΣtransmission / V-polarizationΣreception data (VΣ−VΣ) and H-polarizationΣtransmission / H-polarization Δreception data (HΣ−HΔ) are obtained as the first observation data sequence. In addition, V polarization {transmission / H polarization} reception data (V-H) and H polarization {transmission / H polarization} reception data (H-H) are obtained as the second observation data sequence.

これらの取得データから、VΣ−VΣ、VΣ−HΣ、HΣ−HΣを選別してポラリメトリSAR画像を生成することができる。また、HΣ−HΣ、HΣ−HΔを選別して、それぞれがH偏波アンテナΣ信号受信データ、H偏波アンテナΔ信号受信データとして、移動体検出画像を生成することができる。   From these acquired data, V し て -VΣ, VΣ-HΣ, and HΣ-HΣ can be selected to generate a polarimetric SAR image. Further, it is possible to select HΣ−HΣ and HΣ−HΔ, and generate a mobile object detection image as H-polarized antenna Σ signal reception data and H-polarized antenna Δ signal reception data, respectively.

このように、本実施形態ではH偏波アンテナとV偏波アンテナの少なくともいずれか片方をΣ/Δアンテナとすることで、ポラリメトリSAR観測に必要なデータと移動体検出に必要なデータの両方を取得することができる。そのために必要な追加構成としては、Σ/Δアンテナが受信するΔ信号と他方のアンテナが受信するΣ信号を切り替えるスイッチを設ける程度でよい。取得したポラリメトリSAR観測に必要なデータと移動体検出に必要なデータは適宜選別して使用されるので、ポラリメトリSAR観測と移動体検出観測を同時に実施する場合であっても、全体の観測データ量が増加することはない。そのため、図19に示した構成と比べて、アンテナ数や受信機数の増加を抑え、しかも観測データの増加も抑えることができる。   As described above, in the present embodiment, by using at least one of the H-polarized antenna and the V-polarized antenna as a Σ / Δ antenna, both data necessary for polarimetric SAR observation and data required for mobile object detection are obtained. Can be obtained. As an additional configuration required for that, it is sufficient to provide a switch for switching between the Δ signal received by the Σ / Δ antenna and the Σ signal received by the other antenna. The acquired data necessary for polarimetric SAR observation and the data necessary for mobile object detection are appropriately selected and used, so even if polarimetric SAR observation and mobile object detection observation are performed simultaneously, the total amount of observation data Does not increase. Therefore, as compared with the configuration shown in FIG. 19, the increase in the number of antennas and the number of receivers can be suppressed, and the increase in observation data can be suppressed.

以上に説明したように、本実施形態では、装置の規模と記録・処理する観測データの増加を抑えて、ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現することができる。   As described above, in the present embodiment, the polarimetric SAR observation function and the moving object detection function can be simultaneously realized while suppressing the scale of the apparatus and the increase in observation data to be recorded and processed.

(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図4は、本発明の第2の実施形態のポラリメトリSAR装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the polarimetric SAR device according to the second embodiment of the present invention.

第2の実施形態のポラリメトリSAR装置20は、H偏波アンテナ211とV偏波アンテナ212、スイッチ221、スイッチ222、受信機231、受信機232、送信機240を備える。更に、ポラリメトリSAR装置20は、制御部250、画像処理装置260、記録部270およびサーキュレータ281を備える。   The polarimetric SAR device 20 according to the second embodiment includes an H-polarized antenna 211 and a V-polarized antenna 212, a switch 221, a switch 222, a receiver 231, a receiver 232, and a transmitter 240. Further, the polarimetric SAR device 20 includes a control unit 250, an image processing device 260, a recording unit 270, and a circulator 281.

H偏波アンテナ211とV偏波アンテナ212は、H偏波送受信とV偏波送受信をそれぞれ行う合成開口レーダ(SAR)のアンテナであって、本実施形態ではV偏波アンテナ212をΣ/Δアンテナとしている。   The H-polarization antenna 211 and the V-polarization antenna 212 are synthetic aperture radar (SAR) antennas for performing H-polarization transmission / reception and V-polarization transmission / reception, respectively. Antenna.

なお、Σ/Δアンテナは、前述したように、進行方向に沿って前後に分割された2枚のアンテナ(FとA)を備え、送信時はF+AのΣ信号を送信し、受信時はF+AのΣ信号およびF−AのΔ信号のそれぞれを受信するアンテナである。   As described above, the Δ / Δ antenna includes two antennas (F and A) divided into front and rear along the traveling direction, transmits an F + A Σ signal during transmission, and F + A during reception.ア ン テ ナ signal and the Δ signal of FA are received by the antenna.

スイッチ221は、送信機240が出力する送信信号をPRIトリガにより送信パルス毎にH偏波送信とV偏波送信に切り替える。   The switch 221 switches the transmission signal output from the transmitter 240 between H polarization transmission and V polarization transmission for each transmission pulse by a PRI trigger.

スイッチ222は、Σ/ΔアンテナであるV偏波アンテナ212が受信するΔ信号とH偏波アンテナ211が受信するΣ信号をPRIトリガにより送信パルス毎に切り替える。   The switch 222 switches a Δ signal received by the V-polarized antenna 212, which is a Σ / Δ antenna, and a Σ signal received by the H-polarized antenna 211, for each transmission pulse by a PRI trigger.

サーキュレータ281は、各アンテナに対する信号の送信と受信を切り替える。   The circulator 281 switches transmission and reception of a signal to each antenna.

制御部250は、送信偏波の切り替え用のPRIトリガの出力を行うと共に各機器を制御する。制御部250は、PRIトリガをスイッチ221とスイッチ222に同期して出力する。なお、制御部250からのPRIトリガは、送信機240や受信機231、232にも供給されるが煩雑になることを避けるため、図示を省略している。   The control unit 250 outputs a PRI trigger for switching the transmission polarization and controls each device. The control unit 250 outputs the PRI trigger in synchronization with the switches 221 and 222. The PRI trigger from the control unit 250 is also supplied to the transmitter 240 and the receivers 231 and 232, but is not illustrated in order to avoid complication.

さらに、制御部250は、スイッチ221が出力する送信偏波種別とスイッチ222が出力する受信偏波種別が同一になるように制御する。つまり、スイッチ221でH偏波が送信されるときにはスイッチ222でH偏波が受信されるように、また、スイッチ221でV偏波が送信されるときにはスイッチ222でV偏波が受信されるように制御する。   Further, the control unit 250 controls the transmission polarization type output from the switch 221 and the reception polarization type output from the switch 222 to be the same. That is, when the switch 221 transmits the H polarization, the switch 222 receives the H polarization, and when the switch 221 transmits the V polarization, the switch 222 receives the V polarization. To control.

記録部270は、受信した観測データを記録すると同時に画像処理部260に転送する。   The recording unit 270 records the received observation data and transfers it to the image processing unit 260 at the same time.

画像処理装置260の構成を図5に示す。   FIG. 5 shows the configuration of the image processing device 260.

図5は、ポラリメトリSAR装置20の画像処理装置260の構成を示すブロック図である。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the image processing device 260 of the polarimetric SAR device 20.

画像処理装置260は、分離処理261、ポラリメトリSAR画像処理262および移動体検出処理263を行う3つの機能部で構成されている。分離処理261では、後述する組み合わせの観測データを含む観測データ列1と観測データ列2を入力し、ポラリメトリ観測データ列と移動体検出(MTI)観測データ列に振り分ける。ポラリメトリSAR画像処理262では、振り分けられたポラリメトリ観測データ列に基づいてポラリメトリSAR画像を生成する。そして、移動体検出処理263では、振り分けられたMTI観測データ列に基づいて移動体検出画像を生成する。   The image processing device 260 includes three functional units that perform a separation process 261, a polarimetric SAR image process 262, and a moving object detection process 263. In the separation process 261, an observation data sequence 1 and an observation data sequence 2 including a combination of observation data to be described later are input and distributed to a polarimetry observation data sequence and a mobile object detection (MTI) observation data sequence. In the polarimetric SAR image processing 262, a polarimetric SAR image is generated based on the allocated polarimetric observation data sequence. Then, in the moving object detection processing 263, a moving object detection image is generated based on the sorted MTI observation data sequence.

上記の構成で、ポラリメトリSAR装置20は次のように動作する。   With the above configuration, the polarimetric SAR device 20 operates as follows.

図6は、第2の実施形態のポラリメトリSAR装置の動作を示すフロー図である。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the polarimetric SAR device according to the second embodiment.

送信機240で発生した送信信号は、スイッチ221で送信パルス毎にH偏波送信とV偏波送信が切り替えられ、対応するサーキュレータ281を通してH偏波アンテナ211とV偏波アンテナ(Σ/Δアンテナ)212から交互に送信される(S201)。   The transmission signal generated by the transmitter 240 is switched between H-polarization transmission and V-polarization transmission for each transmission pulse by the switch 221, and the H-polarization antenna 211 and the V-polarization antenna (Σ / Δ antenna) are passed through the corresponding circulator 281. ) 212 are transmitted alternately (S201).

地表からの反射信号は2台のアンテナで、H偏波アンテナ211によりH偏波のΣ信号(HΣ)が、V偏波アンテナ(Σ/Δアンテナ)212によりV偏波のΣ信号(VΣ)とV偏波のΔ信号(VΔ)、の計3種類の信号として受信される。   The signals reflected from the ground surface are two antennas. An H-polarized Σ signal (HΣ) is output from an H-polarized antenna 211, and a V-polarized Σ signal (VΣ) is output from a V-polarized antenna (Σ / Δ antenna) 212. And a Δ signal (VΔ) of the V polarization and a total of three types of signals.

このうち、HΣとVΔはスイッチ222で送信パルス毎に切り替えられて受信機231で受信される(S202)。そして、VΣは送信パルス毎にそのまま受信機232で受信される(S203)。   Among them, HΔ and VΔ are switched for each transmission pulse by the switch 222 and received by the receiver 231 (S202). Then, VΣ is directly received by the receiver 232 for each transmission pulse (S203).

このとき、制御部250は、PRIトリガをスイッチ221とスイッチ222に同期して出力し、かつ、スイッチ221が出力する送信偏波種別とスイッチ222が出力する受信偏波種別が同一になるように制御する(S204)。   At this time, the control unit 250 outputs the PRI trigger in synchronization with the switches 221 and 222, and sets the transmission polarization type output by the switch 221 and the reception polarization type output by the switch 222 to be the same. Control is performed (S204).

受信した信号は、受信機231、受信機232でデジタル化され、それぞれ観測データ列1、観測データ列2として出力される(S205)。   The received signal is digitized by the receiver 231 and the receiver 232 and output as observation data sequence 1 and observation data sequence 2 (S205).

観測データ列1、観測データ列2を記録部270に入力し、記録部270で記録する。記録された観測データ列1、観測データ列2を画像処理装置260に転送する(S206)。   The observation data sequence 1 and the observation data sequence 2 are input to the recording unit 270 and recorded by the recording unit 270. The recorded observation data sequence 1 and observation data sequence 2 are transferred to the image processing device 260 (S206).

画像処理装置260では、前述した分離処理261により、入力した観測データ列1、観測データ列2からポラリメトリ観測に用いるポラリメトリ観測データ列と移動体検出(MTI)に用いるMTI観測データ列とに振り分ける(S207)。   In the image processing device 260, the input observation data sequence 1 and the observation data sequence 2 are sorted into the polarimetry observation data sequence used for polarimetry observation and the MTI observation data sequence used for mobile object detection (MTI) by the above-described separation processing 261 ( S207).

振り分けられたポラリメトリ観測データ列に基づいてポラリメトリSAR画像処理262でポラリメトリSAR画像を生成し、振り分けられたMTI観測データ列に基づいて移動体検出処理263で移動体検出画像を生成する(S207)。   A polarimetric SAR image is generated by the polarimetric SAR image processing 262 based on the allocated polarimetry observation data sequence, and a moving object detection image is generated by the moving object detection process 263 based on the allocated MTI observation data sequence (S207).

次に、ポラリメトリSAR装置20における観測データについて説明する。   Next, observation data in the polarimetric SAR device 20 will be described.

図7は、第2の実施形態のポラリメトリSAR装置における観測データの組合せを示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating combinations of observation data in the polarimetric SAR device according to the second embodiment.

図7の上段は、受信機231から出力される観測データ列1と受信機232から出力される観測データ列2のデータ内容を、PRIトリガによる送信パルス毎のスイッチ221とスイッチ222の切り替え状態と対応させて示している。なお、本図において、スイッチ221はスイッチ1、スイッチ222はスイッチ2として示されている。   The upper part of FIG. 7 shows the data contents of the observation data sequence 1 output from the receiver 231 and the observation data sequence 2 output from the receiver 232, based on the switching states of the switches 221 and 222 for each transmission pulse by the PRI trigger. It is shown correspondingly. In this figure, the switch 221 is shown as a switch 1 and the switch 222 is shown as a switch 2.

また、図7の中段および下段は、入力した観測データ列1と観測データ列2が画像処理装置260の分離処理261により振り分けられた、ポラリメトリ観測データ列(中段)とMTI観測データ列(下段)の内容をそれぞれ示している。   7 are the polarimetry observation data sequence (middle stage) and the MTI observation data sequence (lower stage) in which the input observation data sequence 1 and observation data sequence 2 are sorted by the separation processing 261 of the image processing device 260. Respectively.

図7の上段に示した観測データ列1と観測データ列2は次のように構成される。   The observation data sequence 1 and the observation data sequence 2 shown in the upper part of FIG. 7 are configured as follows.

まず、スイッチ1でPRIトリガ毎(送信パルス毎)に送信偏波がH偏波とV偏波に交互に切り替えられる。送信時の信号はアンテナの全面から送出されるので、何れの場合もΣ信号である。   First, the switch 1 alternately switches the transmission polarization between H polarization and V polarization at each PRI trigger (each transmission pulse). Since the signal at the time of transmission is transmitted from the entire surface of the antenna, it is a Σ signal in each case.

また、スイッチ2ではPRIトリガ毎(送信パルス毎)に受信偏波がH偏波とV偏波に交互に切り替えられる。この偏波種別の切り替えは、スイッチ1による切り替えの送信偏波種別と同一になるように制御される。スイッチ2には、H偏波アンテナ211の受信信号HΣとV偏波アンテナ(Σ/Δアンテナ)212の受信信号VΔが入力し、PRIトリガ毎に切り替えられて受信機231に入力する。これは、観測データ列1として出力される。   The switch 2 alternately switches the reception polarization between H polarization and V polarization at each PRI trigger (each transmission pulse). The switching of the polarization type is controlled to be the same as the transmission polarization type switched by the switch 1. The switch 2 receives the received signal HΣ of the H-polarized antenna 211 and the received signal VΔ of the V-polarized antenna (Σ / Δ antenna) 212, and is switched for each PRI trigger and input to the receiver 231. This is output as observation data sequence 1.

また、V偏波アンテナ(Σ/Δアンテナ)212の受信信号VΣは、PRIトリガ毎にそのまま受信機232に入力する。これは、観測データ列2として出力される。   Further, the received signal VΣ of the V-polarized antenna (Δ / Δ antenna) 212 is directly input to the receiver 232 for each PRI trigger. This is output as the observation data sequence 2.

したがって、PRIトリガ毎に次のようなデータが観測データとして得られる。   Therefore, the following data is obtained as observation data for each PRI trigger.

PRI#1では、スイッチ1、スイッチ2は、それぞれHΣ送信、HΣ受信になっているので、観測データ列1ではHΣ送信・HΣ受信(HΣ−HΣ)が、観測データ列2ではHΣ送信・VΣ受信(HΣ−VΣ)が得られる。   In the PRI # 1, the switch 1 and the switch 2 perform HΣ transmission and HΣ reception, respectively. Therefore, HΣ transmission / HΣ reception (HΣ−HΣ) in the observation data sequence 1 and HΣ transmission / VΣ in the observation data sequence 2. Reception (HΣ−VΣ) is obtained.

PRI#2では、スイッチ1、スイッチ2は、それぞれVΣ送信、VΔ受信になっているので、観測データ列1ではVΣ送信・VΔ受信(VΣ−VΔ)が、観測データ列2ではVΣ送信・VΣ受信(VΣ−VΣ)が得られる。   In the PRI # 2, the switch 1 and the switch 2 perform VΣ transmission and VΔ reception, respectively. Therefore, VΣ transmission / VΔ reception (VΣ−VΔ) in the observation data sequence 1 and VΣ transmission / VΣ in the observation data sequence 2. Reception (VΣ−VΣ) is obtained.

そして、この2つの送信パルスを1セットとした上記の観測データが繰り返し受信される。つまり、観測データ列1ではHΣ−HΣとVΣ−VΔが交互に出現し、観測データ列2ではHΣ−VΣとVΣ−VΣが交互に出現する。   Then, the above-described observation data with these two transmission pulses as one set is repeatedly received. That is, HΣ-HΣ and VΣ-VV appear alternately in observation data sequence 1, and HΣ-VΣ and VΣ-VΣ appear alternately in observation data sequence 2.

次に、上記の観測データ列1と観測データ列2が画像処理装置260の分離処理261により、ポラリメトリ観測データとMTI観測データに振り分けられる。それぞれの観測データは次のように構成される。   Next, the observation data sequence 1 and the observation data sequence 2 are sorted into polarimetry observation data and MTI observation data by the separation processing 261 of the image processing device 260. Each observation data is composed as follows.

まず、図7中段のポラリメトリ観測データとしては、観測データ列1のHΣ−HΣと観測データ列2のHΣ−VΣ、VΣ−VΣが使われる。そして、観測データ列1のVΣ−VΔは使われない。   First, HΣ-H ト リ of the observation data sequence 1 and HΣ-VΣ and VΣ-VΣ of the observation data sequence 2 are used as the polarimetry observation data in the middle stage of FIG. VΣ−VΔ of the observation data sequence 1 is not used.

また、図7下段のMTI観測データとしては、観測データ列1のVΣ−VΔと観測データ列2のVΣ−VΣが使われる。そして、観測データ列1のHΣ−HΣと観測データ列2のHΣ−VΣは使われない。   Further, as the MTI observation data in the lower part of FIG. 7, VΣ−VΔ of the observation data sequence 1 and VΣ−VΣ of the observation data sequence 2 are used. HΣ-HΣ of observation data sequence 1 and HΣ-VΣ of observation data sequence 2 are not used.

ポラリメトリ観測データのHΣ−HΣ、HΣ−VΣ、VΣ−VΣは、ポラリメトリSAR画像処理262により処理されてポラリメトリSAR画像となる。   Polarimetry observation data HΣ-HΣ, HΣ-VΣ, and VΣ-VΣ are processed by the polarimetry SAR image processing 262 to become a polarimetry SAR image.

MTI観測データのVΣ−VΔ、VΣ−VΣは、それぞれがV偏波アンテナΔ信号受信データ、V偏波アンテナΣ信号受信データとして、移動体検出処理263により処理されて移動体検出画像となる。   VΣ−VΔ and VΣ−VΣ of the MTI observation data are processed by the mobile object detection processing 263 as V-polarized antenna Δ signal reception data and V-polarized antenna Σ signal reception data, respectively, to become mobile object detection images.

このように、本実施形態では、V偏波アンテナ212をΣ/Δアンテナとし、スイッチ222でH偏波アンテナ211の受信Σ信号とV偏波アンテナの受信Δ信号を送信パルス毎に切り替えて観測データ列1を得るように構成した。また、V偏波アンテナの受信Σ信号は送信パルス毎にそのまま観測データ列2を得るように構成した。また、本実施形態では、スイッチ221で切り替える送信信号の偏波種別とスイッチ222で切り替える受信信号の偏波種別が同一になるように制御している。その結果、HΣ−HΣ、VΣ−VΔ、HΣ−VΣ、VΣ−VΣの4種類の観測データを得ることができる。   As described above, in the present embodiment, the V-polarized antenna 212 is a Σ / Δ antenna, and the switch 222 switches between the received の signal of the H-polarized antenna 211 and the received Δ signal of the V-polarized antenna for each transmission pulse for observation. It was configured to obtain data string 1. Also, the reception Σ signal of the V-polarized antenna is configured to obtain the observation data sequence 2 as it is for each transmission pulse. In the present embodiment, control is performed so that the polarization type of the transmission signal switched by the switch 221 and the polarization type of the reception signal switched by the switch 222 are the same. As a result, four types of observation data of H デ ー タ -HΣ, VΣ-VΔ, HΣ-VΣ, and VΣ-VΣ can be obtained.

これらの観測データはポラリメトリ観測データ(HΣ−HΣ、HΣ−VΣ、VΣ−VΣ)とMTI観測データ(VΣ−VΔ、VΣ−VΣ)に振り分けられて、それぞれポラリメトリSAR画像と移動体検出画像が生成される。   These observation data are divided into polarimetry observation data (HΣ-HΣ, HΣ-VΣ, VΣ-VΣ) and MTI observation data (VΣ-VΔ, VΣ-VΣ), and a polarimetry SAR image and a moving object detection image are generated, respectively. Is done.

図4乃至7は、V偏波アンテナをΣ/Δアンテナとして説明したが、本実施形態はH偏波アンテナをΣ/Δアンテナとした場合でも同じ効果が得られる。   4 to 7, the V-polarized antenna is described as a Σ / Δ antenna. However, in the present embodiment, the same effect can be obtained even when the H-polarized antenna is a Σ / Δ antenna.

その場合は、観測データ列1としてVΣ−VΣ、HΣ−HΔが得られ、観測データ列2としてVΣ−HΣ、HΣ−HΣが得られる。そして、VΣ−VΣ、VΣ−HΣ、HΣ−HΣを選別してポラリメトリ観測データとし、また、HΣ−HΣ、HΣ−HΔを選別して、それぞれをH偏波アンテナΣ信号受信データ、H偏波アンテナΔ信号受信データとして、MTI観測データとすれば良い。   In that case, VΣ-VΣ and HΣ-HΔ are obtained as the observation data sequence 1, and VΣ-HΣ and HΣ-HΣ are obtained as the observation data sequence 2. Then, VΣ-VΣ, VΣ-HΣ, and HΣ-H 選 are selected as polarimetry observation data, and HΣ-HΣ and HΣ-HΔ are selected, and H-polarized antenna signal received data and H-polarized data are respectively obtained. MTI observation data may be used as antenna Δ signal reception data.

なお、上記の説明では、H偏波送信とV偏波送信の切り替えを行うスイッチ221を送信機240の外部に設置する形態とした。しかし、送信機240の中に偏波切り替えスイッチを含めて、高出力増幅を行う前に送信偏波の切り替えを行い、切り替え後の送信偏波の各々の高出力増幅を行うように構成してもよい。この場合、制御部250からのPRIトリガは送信機240に供給される。   In the above description, the switch 221 that switches between H-polarization transmission and V-polarization transmission is provided outside the transmitter 240. However, the transmitter 240 includes a polarization changeover switch, and performs switching of transmission polarization before performing high-power amplification, and performs high-power amplification of each transmission polarization after switching. Is also good. In this case, the PRI trigger from the control unit 250 is supplied to the transmitter 240.

また、ポラリメトリSAR装置の一部として構成される画像処理装置260は、観測データ列1と観測データ列2が供給される限りにおいて、他の装置から切り離して地上に設置するように構成しても良い。   Further, the image processing device 260 configured as a part of the polarimetric SAR device may be configured to be installed on the ground separately from other devices as long as the observation data sequence 1 and the observation data sequence 2 are supplied. good.

このように、本実施形態ではH偏波アンテナまたはV偏波アンテナをΣ/Δアンテナとすることで、ポラリメトリSAR観測に必要なデータと移動体検出に必要なデータの両方を取得することができる。そのために必要な追加構成としては、Σ/Δアンテナが受信するΔ信号と他方のアンテナが受信するΣ信号を切り替えるスイッチを設ける程度でよい。取得したポラリメトリSAR観測に必要なデータと移動体検出に必要なデータは画像処理装置の分離処理により選別されるので、ポラリメトリSAR観測と移動体検出観測を同時に実施する場合であっても、全体の観測データ量が増加することはない。そのため、図19に示した構成と比べて、アンテナ数や受信機数の増加を抑え、しかも観測データの増加も抑えることができる。   As described above, in the present embodiment, by using the H-polarized antenna or the V-polarized antenna as the Σ / Δ antenna, it is possible to acquire both data necessary for polarimetric SAR observation and data necessary for mobile object detection. . As an additional configuration required for that, it is sufficient to provide a switch for switching between the Δ signal received by the Σ / Δ antenna and the Σ signal received by the other antenna. Since the data required for the acquired polarimetric SAR observation and the data required for the mobile object detection are selected by the separation processing of the image processing apparatus, even when the polarimetric SAR observation and the mobile object detection observation are performed simultaneously, The amount of observation data does not increase. Therefore, as compared with the configuration shown in FIG. 19, the increase in the number of antennas and the number of receivers can be suppressed, and the increase in observation data can be suppressed.

以上に説明したように、本実施形態では、装置の規模と記録・処理する観測データの増加を抑えて、ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現することができる。   As described above, in the present embodiment, the polarimetric SAR observation function and the moving object detection function can be simultaneously realized while suppressing the scale of the apparatus and the increase in observation data to be recorded and processed.

(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

図8は、本発明の第3の実施形態のポラリメトリSAR装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of the polarimetric SAR device according to the third embodiment of the present invention.

第3の実施形態のポラリメトリSAR装置30は、図4に示した第2の実施形態のポラリメトリSAR装置20において、H偏波アンテナもΣ/Δアンテナとした構成になっている。つまり、H偏波アンテナ311とV偏波アンテナ312の両方をΣ/Δアンテナとして構成されている。   The polarimetric SAR device 30 according to the third embodiment has the same configuration as the polarimetric SAR device 20 according to the second embodiment shown in FIG. 4 except that the H polarization antenna is also a Σ / Δ antenna. That is, both the H polarization antenna 311 and the V polarization antenna 312 are configured as Σ / Δ antennas.

本実施形態では、受信信号としてH偏波受信Σ信号(HΣ)、H偏波受信Δ信号(HΔ)、V偏波受信Σ信号(VΣ)、V偏波受信Δ信号(VΔ)の4種類の信号が得られる。   In the present embodiment, there are four types of reception signals: an H polarization reception signal (HΣ), an H polarization reception Δ signal (HΔ), a V polarization reception signal (V 波), and a V polarization reception Δ signal (VΔ). Is obtained.

その他の構成は、図4に示した第2の実施形態のポラリメトリSAR装置20の構成と同じである。ただし、スイッチ222は、V偏波アンテナ312の受信Σ信号(VΣ)とH偏波アンテナ311の受信Δ信号(HΔ)を切り替えて、受信機232に観測データを供給するように構成されている。そして、H偏波アンテナ311の受信Σ信号(HΣ)は受信機231に供給されるように構成されている。   Other configurations are the same as those of the polarimetric SAR device 20 of the second embodiment shown in FIG. However, the switch 222 is configured to switch the reception Σ signal (VΣ) of the V polarization antenna 312 and the reception Δ signal (HΔ) of the H polarization antenna 311 and supply observation data to the receiver 232. . The reception Σ signal (HΣ) of the H polarization antenna 311 is configured to be supplied to the receiver 231.

なお、本実施形態では、V偏波受信Δ信号(VΔ)を使わないように構成する。   In the present embodiment, the configuration is such that the V polarization reception Δ signal (VΔ) is not used.

以上のように構成することで、図9に示す観測データの組合せが得られる。   With the above configuration, the combination of observation data shown in FIG. 9 can be obtained.

図9の上段に示した観測データ列1と観測データ列2は次のように構成される。   The observation data sequence 1 and the observation data sequence 2 shown in the upper part of FIG. 9 are configured as follows.

なお、図9におけるスイッチ1とスイッチ2は、それぞれ図8に示すスイッチ221とスイッチ222に対応しているものとする。   The switches 1 and 2 in FIG. 9 correspond to the switches 221 and 222 shown in FIG. 8, respectively.

まず、スイッチ1でPRIトリガ毎(送信パルス毎)に送信偏波がH偏波とV偏波に交互に切り替えられる。送信時の信号はアンテナの全面から送出されるので、何れの場合もΣ信号である。   First, the switch 1 alternately switches the transmission polarization between H polarization and V polarization at each PRI trigger (each transmission pulse). Since the signal at the time of transmission is transmitted from the entire surface of the antenna, it is a Σ signal in each case.

また、スイッチ2ではPRIトリガ毎(送信パルス毎)に受信偏波がH偏波とV偏波に交互に切り替えられる。この偏波種別の切り替えは、スイッチ1による切り替えの送信偏波種別と同一になるように制御される。   The switch 2 alternately switches the reception polarization between H polarization and V polarization at each PRI trigger (each transmission pulse). The switching of the polarization type is controlled to be the same as the transmission polarization type switched by the switch 1.

スイッチ2には、H偏波アンテナ311の受信Δ信号(HΔ)とV偏波アンテナ312の受信Σ信号(VΣ)が入力し、PRIトリガ毎に切り替えられて受信機232に入力する。これは、観測データ列2として出力される。   The switch 2 receives the received Δ signal (HΔ) of the H-polarized antenna 311 and the received Σ signal (V の) of the V-polarized antenna 312, and is switched for each PRI trigger and input to the receiver 232. This is output as the observation data sequence 2.

また、H偏波アンテナ311の受信Σ信号(HΣ)は、PRIトリガ毎にそのまま受信機231に入力する。これは、観測データ列1として出力される。   Further, the reception signal (H) of the H polarization antenna 311 is directly input to the receiver 231 at each PRI trigger. This is output as observation data sequence 1.

したがって、PRIトリガ毎に次のようなデータが観測データとして得られる。   Therefore, the following data is obtained as observation data for each PRI trigger.

PRI#1では、スイッチ1、スイッチ2は、それぞれHΣ送信、HΔ受信になっているので、観測データ列1ではHΣ送信・HΣ受信(HΣ−HΣ)が、観測データ列2ではHΣ送信・HΔ受信(HΣ−HΔ)が得られる。   In PRI # 1, the switch 1 and the switch 2 perform HΣ transmission and HΔ reception, respectively. Therefore, H 観 測 transmission / HΣ reception (HΣ−HΣ) is observed in the observation data sequence 1, and HΣ transmission / HΔ is observed in the observation data sequence 2. The reception (HΣ−HΔ) is obtained.

PRI#2では、スイッチ1、スイッチ2は、それぞれVΣ送信、VΣ受信になっているので、観測データ列1ではVΣ送信・HΣ受信(VΣ−HΣ)が、観測データ列2ではVΣ送信・VΣ受信(VΣ−VΣ)が得られる。   In the PRI # 2, the switch 1 and the switch 2 perform VΣ transmission and VΣ reception, respectively. Therefore, VΣ transmission / H が reception (VΣ−HΣ) in the observation data sequence 1 and VΣ transmission / VΣ in the observation data sequence 2. Reception (VΣ−VΣ) is obtained.

そして、この2つの送信パルスを1セットとした上記の観測データが繰り返し受信される。つまり、観測データ列1ではHΣ−HΣとVΣ−HΣが交互に出現し、観測データ列2ではHΣ−HΔとVΣ−VΣが交互に出現する。   Then, the above-described observation data with these two transmission pulses as one set is repeatedly received. That is, HΣ-HΣ and VΣ-HΣ appear alternately in the observation data sequence 1, and HΣ-HΔ and VΣ-VΣ appear alternately in the observation data sequence 2.

次に、上記の観測データ列1と観測データ列2が画像処理装置260の分離処理261により、ポラリメトリ観測データとMTI観測データに振り分けられる。それぞれの観測データは次のように構成される。   Next, the observation data sequence 1 and the observation data sequence 2 are sorted into polarimetry observation data and MTI observation data by the separation processing 261 of the image processing device 260. Each observation data is composed as follows.

まず、図9中段のポラリメトリ観測データとしては、観測データ列1のHΣ−HΣ、VΣ−HΣと観測データ列2のVΣ−VΣが使われる。そして、観測データ列2のHΣ−HΔは使われない。   First, HΣ-HΣ and VΣ-H 段 of the observation data sequence 1 and VΣ-VΣ of the observation data sequence 2 are used as the polarimetry observation data in the middle stage of FIG. Then, HΣ−HΔ of the observation data sequence 2 is not used.

また、図9下段のMTI観測データとしては、観測データ列1のHΣ−HΣ、と観測データ列2のHΣ−HΔが使われる。そして、観測データ列1のVΣ−HΣと観測データ列2のVΣ−VΣは使われない。   As the MTI observation data in the lower part of FIG. 9, H9−HΣ of the observation data sequence 1 and HΣ−HΔ of the observation data sequence 2 are used. V {-H} of observation data sequence 1 and V {-V} of observation data sequence 2 are not used.

ポラリメトリ観測データのHΣ−HΣ、VΣ−HΣ、VΣ−VΣは、ポラリメトリSAR画像処理262により処理されてポラリメトリSAR画像となる。   Polarimetry observation data HΣ-HΣ, VΣ-HΣ, and VΣ-VΣ are processed by polarimetry SAR image processing 262 to become polarimetry SAR images.

MTI観測データのHΣ−HΣ、HΣ−HΔは、それぞれがH偏波アンテナΣ信号受信データ、H偏波アンテナΔ信号受信データとして、移動体検出処理263により処理されて移動体検出画像となる。   HΣ-HΣ and HΣ-HΔ of the MTI observation data are processed by the mobile object detection processing 263 as H-polarized antenna Σ signal reception data and H-polarization antenna Δ signal reception data, respectively, to become mobile object detection images.

なお、本実施形態においても、第3の実施形態と同様に送信機240の中に偏波切り替えスイッチを含めるように構成しても良い。また、画像処理装置260を他の装置から切り離して地上に設置するように構成しても良い。   Note that, in the present embodiment as well, as in the third embodiment, the transmitter 240 may be configured to include a polarization switch. Further, the image processing device 260 may be configured to be separated from other devices and installed on the ground.

以上のように、本実施形態でも、装置の規模と記録・処理する観測データの増加を抑えて、ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現することができる。   As described above, also in the present embodiment, the polarimetric SAR observation function and the moving object detection function can be realized at the same time while suppressing the scale of the apparatus and the increase in observation data to be recorded / processed.

(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

図10は、本発明の第4の実施形態のポラリメトリSAR装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the polarimetric SAR device according to the fourth embodiment of the present invention.

第4の実施形態のポラリメトリSAR装置40は、図8に示した第3の実施形態のポラリメトリSAR装置30において、V偏波アンテナ312が出力する受信Δ信号(VΔ)も使用する構成になっている。そして、第4の実施形態のポラリメトリSAR装置40は、スイッチ2−2としてスイッチ223を更に備える。スイッチ223は、V偏波アンテナ312の受信Δ信号(VΔ)とH偏波アンテナ311の受信Σ信号(HΣ)を切り替えて、受信機231に観測データを供給するように構成されている。なお、スイッチ222はスイッチ2−1として位置づけて説明する。   The polarimetric SAR device 40 of the fourth embodiment has a configuration in which, in the polarimetric SAR device 30 of the third embodiment shown in FIG. I have. The polarimetric SAR device 40 according to the fourth embodiment further includes a switch 223 as the switch 2-2. The switch 223 is configured to switch the reception Δ signal (VΔ) of the V polarization antenna 312 and the reception Σ signal (HΣ) of the H polarization antenna 311 and supply observation data to the receiver 231. The switch 222 will be described as a switch 2-1.

本実施形態では、スイッチ222またはスイッチ223を固定に設定して、H偏波アンテナ311が出力する受信Δ信号(HΔ)またはV偏波アンテナ312が出力する受信Δ信号(VΔ)を選択して使用できる構成になっている。   In this embodiment, the switch 222 or the switch 223 is set to be fixed, and the reception Δ signal (HΔ) output from the H polarization antenna 311 or the reception Δ signal (VΔ) output from the V polarization antenna 312 is selected. It can be used.

第4の実施形態で得られる観測データの組合せについて図11を参照して説明する。   A combination of observation data obtained in the fourth embodiment will be described with reference to FIG.

図11の上段は、スイッチ222(スイッチ2−1)をVΣに固定した場合の観測データである。この場合は、H偏波アンテナ311が出力するHΔを使用しない構成である。従って、この場合のポラリメトリSAR装置40の構成は、図4に示した第2の実施形態のポラリメトリSAR装置20と等価の構成となる。つまり、図7に示したものと同じ観測データが得られる。   The upper part of FIG. 11 shows observation data when the switch 222 (switch 2-1) is fixed at VΣ. In this case, the configuration is such that HΔ output from the H polarization antenna 311 is not used. Accordingly, the configuration of the polarimetric SAR device 40 in this case is equivalent to the configuration of the polarimetric SAR device 20 of the second embodiment shown in FIG. That is, the same observation data as that shown in FIG. 7 is obtained.

図11の下段は、スイッチ223(スイッチ2−2)をHΣに固定した場合の観測データである。この場合は、V偏波アンテナ312が出力するVΔを使用しない構成である。従って、この場合のポラリメトリSAR装置40の構成は、図8に示した第3の実施形態のポラリメトリSAR装置30と等価の構成となる。つまり、図9に示したものと同じ観測データが得られる。   The lower part of FIG. 11 shows observation data when the switch 223 (switch 2-2) is fixed at HΣ. In this case, the configuration is such that VΔ output from the V-polarized antenna 312 is not used. Therefore, the configuration of the polarimetric SAR device 40 in this case is equivalent to the configuration of the polarimetric SAR device 30 of the third embodiment shown in FIG. That is, the same observation data as that shown in FIG. 9 is obtained.

このように、第4の実施形態のポラリメトリSAR装置40は、観測対象に応じて偏波種別を切り替えた観測データを得ることができる。   As described above, the polarimetric SAR device 40 of the fourth embodiment can obtain observation data in which the polarization type is switched according to the observation target.

なお、本実施形態においても、第3の実施形態と同様に送信機240の中に偏波切り替えスイッチを含めるように構成しても良い。また、画像処理装置260を他の装置から切り離して地上に設置するように構成しても良い。   Note that, in the present embodiment as well, as in the third embodiment, the transmitter 240 may be configured to include a polarization switch. Further, the image processing device 260 may be configured to be separated from other devices and installed on the ground.

このように、本実施形態ではH偏波アンテナとV偏波アンテナの両方をΣ/Δアンテナとすることで、ポラリメトリSAR観測に必要なデータと移動体検出に必要なデータの両方を取得することができる。しかも、観測対象の特性に応じた偏波種別の切り替えを柔軟に行うことができる。そのために必要な追加構成としては、片方のΣ/Δアンテナが受信するΔ信号と他方のΣ/Δアンテナが受信するΣ信号を切り替えるスイッチを2組設ける程度でよい。取得したポラリメトリSAR観測に必要なデータと移動体検出に必要なデータは画像処理装置の分離処理により選別されるので、ポラリメトリSAR観測と移動体検出観測を同時に実施する場合であっても、全体の観測データ量が増加することはない。そのため、図19に示した構成と比べて、アンテナ数や受信機数の増加を抑え、しかも観測データの増加も抑えることができる。   As described above, in this embodiment, both the H polarization antenna and the V polarization antenna are Σ / Δ antennas, so that both data required for polarimetric SAR observation and data required for mobile object detection can be obtained. Can be. In addition, the polarization type can be switched flexibly according to the characteristics of the observation target. As an additional configuration required for that, it is sufficient to provide two sets of switches for switching between a Δ signal received by one Σ / Δ antenna and a Σ signal received by the other Σ / Δ antenna. Since the data required for the acquired polarimetric SAR observation and the data required for the mobile object detection are selected by the separation processing of the image processing apparatus, even when the polarimetric SAR observation and the mobile object detection observation are performed simultaneously, The amount of observation data does not increase. Therefore, as compared with the configuration shown in FIG. 19, the increase in the number of antennas and the number of receivers can be suppressed, and the increase in observation data can be suppressed.

以上のように、本実施形態でも、装置の規模と記録・処理する観測データの増加を抑えて、ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現することができる。   As described above, also in the present embodiment, the polarimetric SAR observation function and the moving object detection function can be realized at the same time while suppressing the scale of the apparatus and the increase in observation data to be recorded / processed.

(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態を説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.

図12は、本発明の第5の実施形態のポラリメトリSAR装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of the polarimetric SAR device according to the fifth embodiment of the present invention.

第5の実施形態のポラリメトリSAR装置50は、使用するH偏波アンテナとV偏波アンテナをH/V偏波共用Σ/Δアンテナ410とした構成になっている。その他の構成は、図4に示した第2の実施形態のポラリメトリSAR装置20の構成と同じである。   The polarimetric SAR device 50 according to the fifth embodiment has a configuration in which the H-polarized antenna and the V-polarized antenna to be used are H / V-polarized Σ / Δ antennas 410. Other configurations are the same as those of the polarimetric SAR device 20 of the second embodiment shown in FIG.

H/V偏波共用Σ/Δアンテナ410は、送信時はH偏波またはV偏波を送信し、受信時はH偏波およびV偏波のΣ信号とΔ信号を受信する。つまり、送信時はスイッチ221で切り替えられたH偏波またはV偏波のΣ信号が送信される。そして、受信信号としてH偏波受信Σ信号(HΣ)、H偏波受信Δ信号(HΔ)、V偏波受信Σ信号(VΣ)、V偏波受信Δ信号(VΔ)の4種類の信号が得られる。   The H / V polarization shared Σ / Δ antenna 410 transmits H or V polarization during transmission, and receives は and Δ signals of H and V polarization during reception. That is, during transmission, the H-polarized or V-polarized Σ signal switched by the switch 221 is transmitted. Then, four types of reception signals, ie, H-polarization reception Σ signal (HΣ), H-polarization reception Δ signal (HΔ), V-polarization reception Σ signal (VΣ), and V-polarization reception Δ signal (VΔ), are used. can get.

本実施形態では、HΔを終端して使わないように構成している。そして、図4に示した第2の実施形態のポラリメトリSAR装置20の構成と同様に、受信したHΣとVΔをスイッチ222で切り替えて観測データ列1を得るように構成している。   In the present embodiment, the configuration is such that HΔ is terminated and not used. Then, similarly to the configuration of the polarimetric SAR device 20 of the second embodiment shown in FIG. 4, the received HΣ and VΔ are switched by the switch 222 to obtain the observation data sequence 1.

以上のように構成することで、図7に示した観測データの組合せと同じデータが得られる。   With the above configuration, the same data as the combination of the observation data shown in FIG. 7 can be obtained.

また、図12では受信したHΔを終端して使わないように構成したが、受信したVΔを使わないように構成してもかまわない。この場合は、図8の第3の実施形態のポラリメトリSAR装置30のように、受信したVΣと受信したHΔをスイッチ222で切り替えて観測データ列2を得るように構成すれば良い。   In FIG. 12, the received HΔ is terminated and not used, but the received VΔ may not be used. In this case, as in the polarimetric SAR device 30 according to the third embodiment of FIG. 8, the received data Σ and the received HΔ may be switched by the switch 222 to obtain the observation data sequence 2.

なお、本実施形態においても、第3の実施形態と同様に送信機240の中に偏波切り替えスイッチを含めるように構成しても良い。また、画像処理装置260を他の装置から切り離して地上に設置するように構成しても良い。   Note that, in the present embodiment as well, as in the third embodiment, the transmitter 240 may be configured to include a polarization switch. Further, the image processing device 260 may be configured to be separated from other devices and installed on the ground.

このように、本実施形態ではH偏波アンテナとV偏波アンテナを1つのH/V偏波共用Σ/Δアンテナとすることで、ポラリメトリSAR観測に必要なデータと移動体検出に必要なデータの両方を取得することができる。そのために必要な追加構成としては、片方の偏波で受信するΔ信号と他方の偏波で受信するΣ信号を切り替えるスイッチを設ける程度でよい。取得したポラリメトリSAR観測に必要なデータと移動体検出に必要なデータは画像処理装置の分離処理により選別されるので、ポラリメトリSAR観測と移動体検出観測を同時に実施する場合であっても、全体の観測データ量が増加することはない。そのため、図19に示した構成と比べて、アンテナ数や受信機数の増加を抑え、しかも観測データの増加も抑えることができる。   As described above, in the present embodiment, the H polarization antenna and the V polarization antenna are used as one H / V polarization shared Σ / Δ antenna, so that the data required for polarimetric SAR observation and the data required for mobile object detection are obtained. You can get both. As an additional configuration required for that, it is sufficient to provide a switch for switching between a Δ signal received with one polarization and a Σ signal received with the other polarization. Since the data required for the acquired polarimetric SAR observation and the data required for the mobile object detection are selected by the separation processing of the image processing apparatus, even when the polarimetric SAR observation and the mobile object detection observation are performed simultaneously, The amount of observation data does not increase. Therefore, as compared with the configuration shown in FIG. 19, the increase in the number of antennas and the number of receivers can be suppressed, and the increase in observation data can be suppressed.

以上のように、本実施形態でも、装置の規模と記録・処理する観測データの増加を抑えて、ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現することができる。   As described above, also in the present embodiment, the polarimetric SAR observation function and the moving object detection function can be realized at the same time while suppressing the scale of the apparatus and the increase in observation data to be recorded / processed.

(第6の実施形態)
第6の実施形態のポラリメトリSAR装置の構成は図4に示した第2の実施形態のポラリメトリSAR装置20の構成と同じである。
(Sixth embodiment)
The configuration of the polarimetric SAR device of the sixth embodiment is the same as the configuration of the polarimetric SAR device 20 of the second embodiment shown in FIG.

本実施形態では、制御部250がスイッチ221とスイッチ222の切り替え動作を、第2の実施形態における切り替え動作の1.5倍の速さで行うようにした点において相違している。そして、スイッチ221の送信偏波種別をH偏波、V偏波、V偏波とし、同期して動作するスイッチ222の受信偏波種別をH偏波、H偏波、V偏波としている。つまり、3つの送信パルスを1セットとして、1番目と3番目の送信パルスにおいては送信偏波種別と受信偏波種別を同一にし、2番目の送信パルスにおいてはそれらが逆になるように制御する。   The present embodiment is different in that the control unit 250 performs the switching operation of the switches 221 and 222 at a speed 1.5 times faster than the switching operation in the second embodiment. The transmission polarization type of the switch 221 is H polarization, V polarization, and V polarization, and the reception polarization type of the switch 222 that operates in synchronization is H polarization, H polarization, and V polarization. That is, three transmission pulses are set as one set, and the first and third transmission pulses are controlled so that the transmission polarization type and the reception polarization type are the same, and the second transmission pulse is reversed. .

このように構成した第6の実施形態のポラリメトリSAR装置における観測データの組合せを図13に示す。   FIG. 13 shows a combination of observation data in the polarimetric SAR device according to the sixth embodiment configured as described above.

第6の実施形態のポラリメトリSAR装置では、3つの送信パルスを1セットとして、観測データ列1ではHΣ−HΣ、VΣ−HΣ、VΣ−VΔが、観測データ列2ではHΣ−VΣ、VΣ−VΣ、VΣ−VΣが繰り返し受信される(図13上段参照)。   In the polarimetry SAR device of the sixth embodiment, three transmission pulses are set as one set, and HΣ-HΣ, VΣ-HΣ, and VΣ-VΔ in the observation data sequence 1, and HΣ-VΣ and VΣ-VΣ in the observation data sequence 2. , V {−V} are repeatedly received (see the upper part of FIG. 13).

本実施形態において、ポラリメトリ観測データは、図13中段に示すように、観測データ列1からHΣ−HΣ、VΣ−HΣ、そして観測データ列2からHΣ−VΣ、VΣ−VΣの4種類の観測データを得ることができる。   In the present embodiment, as shown in the middle part of FIG. 13, the polarimetry observation data includes four types of observation data, that is, HΣ-HΣ and VΣ-HΣ from the observation data sequence 1 and HΣ-VΣ and VΣ-VΣ from the observation data sequence 2. Can be obtained.

なお、MTI観測データは、図13下段に示すように、図7の場合と同じくVΣ−VΔ、VΣ−VΣを得る。   Note that, as shown in the lower part of FIG. 13, VΣ−VΔ and VΣ−VΣ are obtained from the MTI observation data as in the case of FIG.

本実施形態では観測データ量が第2の実施形態に比べて1.5倍になるが、より精度の高いデータ解析が可能になる。   In the present embodiment, the amount of observation data is 1.5 times that in the second embodiment, but more accurate data analysis is possible.

このように、本実施形態では第2の実施形態と同様に、H偏波アンテナまたはV偏波アンテナをΣ/Δアンテナとすることで、ポラリメトリSAR観測に必要なデータと移動体検出に必要なデータの両方を取得することができる。そのために必要な追加構成としては、Σ/Δアンテナが受信するΔ信号と他方のアンテナが受信するΣ信号を切り替えるスイッチを設ける程度でよい。また、取得したポラリメトリSAR観測に必要なデータと移動体検出に必要なデータは画像処理装置の分離処理により選別される。従って、観測データ量は第2の実施形態に比べて1.5倍になるが、ポラリメトリSAR観測データと移動体検出観測データを個別に取得する構成に比べれば、全体の観測データ量の増加を抑えることができる。そのため、図19に示した構成と比べて、アンテナ数や受信機数の増加を抑え、しかも観測データの増加も抑えることができる。   As described above, in the present embodiment, as in the second embodiment, the H polarization antenna or the V polarization antenna is a Σ / Δ antenna, so that the data required for polarimetric SAR observation and the data required for mobile object detection are obtained. Both data can be obtained. As an additional configuration required for that, it is sufficient to provide a switch for switching between the Δ signal received by the Σ / Δ antenna and the Σ signal received by the other antenna. In addition, the acquired data necessary for the polarimetric SAR observation and the data necessary for the moving object detection are sorted out by the separation processing of the image processing apparatus. Accordingly, the amount of observation data is 1.5 times as large as that of the second embodiment. However, compared to a configuration in which the polarimetric SAR observation data and the moving object detection observation data are individually acquired, the increase in the total amount of observation data is reduced. Can be suppressed. Therefore, as compared with the configuration shown in FIG. 19, the increase in the number of antennas and the number of receivers can be suppressed, and the increase in observation data can be suppressed.

本実施形態でも、装置の規模と記録・処理する観測データの増加を抑えて、ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現することができる。   Also in the present embodiment, the polarimetric SAR observation function and the moving object detection function can be realized at the same time while suppressing the scale of the apparatus and the increase in observation data to be recorded / processed.

(第7の実施形態)
上述した各実施形態はポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現するための構成である。しかし、同じ構成でポラリメトリSAR観測または移動体検出を個別に実施することもできる。
(Seventh embodiment)
Each of the embodiments described above is a configuration for simultaneously realizing the polarimetric SAR observation function and the moving object detection function. However, the polarimetric SAR observation or the moving object detection can be individually performed with the same configuration.

図2の第1の実施形態と図4の第2の実施形態の構成を参照して説明する。   A description will be given with reference to the configurations of the first embodiment of FIG. 2 and the second embodiment of FIG.

例えば、移動体検出を行わずにポラリメトリSAR観測だけを行う場合は、図2の第2のスイッチ122や図4のスイッチ222の切り替えは行わず、Σ/Δアンテナの受信Δ信号を通すことなく他方のアンテナの受信Σ信号のみに固定すれば良い。   For example, when only polarimetric SAR observation is performed without detecting a moving object, the second switch 122 in FIG. 2 and the switch 222 in FIG. 4 are not switched, and the reception Δ signal of the Σ / Δ antenna is not passed. What is necessary is to fix only to the reception signal of the other antenna.

また、ポラリメトリSAR観測を行わずに移動体検出だけを行う場合は、図2の第2のスイッチ122や図4のスイッチ222の切り替えを行うことなく、Σ/Δアンテナの受信Δ信号のみを通すように制御すればよい。なお、この場合、図2の第1のスイッチ121や図4のスイッチ221を切り替えることなく、Σ/Δアンテナが送信する偏波種別に固定するようにしても良い。   When only the mobile object detection is performed without performing polarimetric SAR observation, only the received Δ signal of the Σ / Δ antenna is passed without switching the second switch 122 in FIG. 2 or the switch 222 in FIG. Control may be performed as follows. In this case, the polarization type transmitted by the Σ / Δ antenna may be fixed without switching the first switch 121 in FIG. 2 or the switch 221 in FIG.

このような各スイッチの切り替え制御は、図示しない外部からの制御指示に基づいて図2の制御手段150や図4の制御部250が実行すればよい。   Such switching control of each switch may be executed by the control unit 150 of FIG. 2 or the control unit 250 of FIG. 4 based on an external control instruction (not shown).

図14は、この第7の実施形態のポラリメトリSAR装置における観測データの組合せを示す図である。示されている観測データは、V偏波アンテナをΣ/Δアンテナとした場合のものである。なお、図14におけるスイッチ1は、図2の第1のスイッチ121や図4のスイッチ221に対応し、スイッチ2は、図2の第2のスイッチ122や図4のスイッチ222に対応する。   FIG. 14 is a diagram showing combinations of observation data in the polarimetric SAR device according to the seventh embodiment. The observation data shown is for the case where the V-polarized antenna is a Σ / Δ antenna. Note that the switch 1 in FIG. 14 corresponds to the first switch 121 in FIG. 2 and the switch 221 in FIG. 4, and the switch 2 corresponds to the second switch 122 in FIG. 2 and the switch 222 in FIG.

図14上段は、ポラリメトリSAR観測を単独で実行する場合のスイッチの切り替え/固定状態と、対応して取得する観測データの内容を示している。つまり、スイッチ2がHΣ受信に固定されている。その結果、スイッチ1の切り替えに応じたHΣ−HΣ、HΣ−VΣ、VΣ−HΣ、VΣ−VΣの4種類の観測データをポラリメトリSAR観測に使用することができる。   The upper part of FIG. 14 shows the switching / fixed state of the switch when the polarimetric SAR observation is performed independently and the contents of the observation data acquired correspondingly. That is, the switch 2 is fixed at HΣ reception. As a result, four types of observation data of HΣ-HΣ, HΣ-VΣ, VΣ-HΣ, and VΣ-VΣ according to the switching of the switch 1 can be used for polarimetric SAR observation.

図14中段は、移動体検出を単独で実行する場合のスイッチの切り替え/固定状態と、対応して取得する観測データの内容を示している。つまり、スイッチ2がVΔ受信に固定されている。   The middle part of FIG. 14 shows the switching / fixed state of the switch when the moving object detection is executed alone and the contents of the observation data acquired correspondingly. That is, the switch 2 is fixed to VΔ reception.

図14下段は、移動体検出を単独で実行する場合であって、図14中段の状態からさらにスイッチ1をV偏波送信に固定した場合に取得できる観測データの内容を示している。この場合は、送信パルス毎にMTI観測データのVΣ−VΔ、VΣ−VΣを得ることができる。   The lower part of FIG. 14 shows the case where the mobile object detection is executed independently, and shows the contents of observation data that can be acquired when the switch 1 is further fixed to the V polarization transmission from the state of the middle part of FIG. In this case, VΣ−VΔ and VΣ−VΣ of the MTI observation data can be obtained for each transmission pulse.

これにより、画像処理装置の演算能力が限られる場合などに、同一の装置で観測運用を切り替えて実施することができる。例えば、高分解能で実施するポラリメトリSAR観測と、高分解能で実施する移動体検出観測と、低分解能で実施する移動体検出およびポラリメトリSAR観測の同時観測を切り替える観測運用が可能となる。   Thus, for example, when the calculation capability of the image processing apparatus is limited, the observation operation can be switched and performed by the same apparatus. For example, it is possible to perform an observation operation that switches between polarimetric SAR observation performed at high resolution, mobile object detection observation performed at high resolution, and mobile object detection and polarimetric SAR observation performed at low resolution.

また、ポラリメトリSAR観測で疑似カラー画像を出すだけでなく、4種類の偏波の組み合わせの観測データを必要とする高度な解析が必要となる場合にも対応することができる。   In addition, it is possible to cope with a case where not only a pseudo color image is generated by polarimetry SAR observation but also an advanced analysis that requires observation data of a combination of four types of polarization is required.

上述のように、本発明の実施形態のポラリメトリSAR装置は、アンテナの少なくとも片方をΣ/Δアンテナとし、Σ/Δアンテナが受信するΔ信号と他方のアンテナが受信するΣ信号を切り替えるスイッチを設ける程度の構成追加でよい。そのため、装置規模の増加はほとんどないと言える。また、ポラリメトリSAR観測と移動体検出観測を同時に実施する場合であっても、全体の観測データ量が増加することはない。そのため、観測データを航空機や衛星から地上に伝送する場合でも、データの伝送に必要な時間を増大させることなくポラリメトリSAR観測と移動体検出観測を同時に実施することができる。   As described above, the polarimetric SAR device according to the embodiment of the present invention uses at least one of the antennas as the Σ / Δ antenna, and includes the switch that switches between the 信号 signal received by the Σ / Δ antenna and the Σ signal received by the other antenna. A degree of configuration may be added. Therefore, it can be said that there is almost no increase in the device scale. Further, even when the polarimetric SAR observation and the mobile object detection observation are performed simultaneously, the total amount of observation data does not increase. Therefore, even when the observation data is transmitted from an aircraft or satellite to the ground, the polarimetric SAR observation and the mobile object detection observation can be performed simultaneously without increasing the time required for data transmission.

以上に説明したように、本実施形態では、装置の規模と記録・処理する観測データの増加を抑えて、ポラリメトリSAR観測機能と移動体検出機能を同時に実現することができる。   As described above, in the present embodiment, the polarimetric SAR observation function and the moving object detection function can be simultaneously realized while suppressing the scale of the apparatus and the increase in observation data to be recorded and processed.

なお、上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
(付記1) 合成開口レーダ(SAR:Synthetic Aperture Radar)のアンテナであって、少なくともいずれか片方が、2分割されたアンテナ面が進行方向に前後に配置されたΣ/Δアンテナである、H偏波送受信を行うH偏波アンテナとV偏波送受信を行うV偏波アンテナと、
送信信号を送信パルス毎にH偏波送信とV偏波送信に切り替える第1のスイッチと、
前記H偏波アンテナと前記V偏波アンテナのいずれか片方の前記Σ/Δアンテナである第1の偏波アンテナが受信する差(Δ)信号と他方の第2の偏波アンテナが受信する和(Σ)信号を前記送信パルス毎に切り替える第2のスイッチと、
前記送信パルスを前記第1のスイッチと前記第2のスイッチに同期して出力する制御手段と、
前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信し、第1の観測データ列を出力する第1の受信機と、
前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信し、第2の観測データ列を出力する第2の受信機と、
前記第1の観測データ列と前記第2の観測データ列からポラリメトリ観測に用いる第1のデータと移動体検出に用いる第2データとを選別し、該第1のデータからポラリメトリSAR画像を生成し、該第2のデータから移動体検出画像を生成する画像処理手段と、
を備えることを特徴とするポラリメトリSAR装置。
(付記2) 前記第1の偏波アンテナを前記V偏波アンテナ、前記第2の偏波アンテナを前記H偏波アンテナとした場合、
前記制御手段は、2回の前記送信パルスを1セットとして、前記第1のスイッチが出力する送信偏波種別と前記第2のスイッチが出力する受信偏波種別を前記送信パルス毎に同一にして、H偏波Σ信号送信・H偏波Σ信号受信(HΣ−HΣ)、V偏波Σ信号送信・V偏波Δ信号受信(VΣ−VΔ)を前記第1の観測データとして、H偏波Σ信号送信・V偏波Σ信号受信(HΣ−VΣ)、V偏波Σ信号送信・V偏波Σ信号受信(VΣ−VΣ)を前記第2の観測データとして得られるように制御し、
前記画像処理手段は、HΣ−HΣ、HΣ−VΣ、VΣ−VΣの観測データを前記第1のデータとして選別してポラリメトリSAR画像を生成し、VΣ−VΔ、VΣ−VΣの観測データを前記第2のデータとして選別して移動体検出画像を生成する
ことを特徴とする付記1に記載のポラリメトリSAR装置。
(付記3) 前記第2の偏波アンテナも前記Σ/Δアンテナであって、前記第2のスイッチは、該第2の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルス毎に切り替え、前記第1の受信機は、前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第1の観測データ列を出力し、前記第2の受信機は、前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΔ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第2の観測データ列を出力することを特徴とする付記1に記載のポラリメトリSAR装置。
(付記4) 前記第1の偏波アンテナを前記V偏波アンテナ、前記第2の偏波アンテナを前記H偏波アンテナとした場合、
前記制御手段は、2回の前記送信パルスを1セットとして、前記第1のスイッチが出力する送信偏波種別と前記第2のスイッチが出力する受信偏波種別を前記送信パルス毎に同一にして、H偏波Σ信号送信・H偏波Σ信号受信(HΣ−HΣ)、V偏波Σ信号送信・H偏波Σ信号受信(VΣ−HΣ)を前記第1の観測データとして、H偏波Σ信号送信・H偏波Δ信号受信(HΣ−HΔ)、V偏波Σ信号送信・V偏波Σ信号受信(VΣ−VΣ)を前記第2の観測データとして得られるように制御し、
前記画像処理手段は、HΣ−HΣ、VΣ−HΣ、VΣ−VΣの観測データを前記第1のデータとして選別してポラリメトリSAR画像を生成し、HΣ−HΔ、HΣ−HΣの観測データを前記第2のデータとして選別して移動体検出画像を生成する
ことを特徴とする付記3に記載のポラリメトリSAR装置。
(付記5) 前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルス毎に切り替える第3のスイッチを更に備え、
前記制御手段は、前記第2のスイッチと前記第3のスイッチのいずれかのスイッチの切り替えをΣ信号に固定する制御を行い、
前記第2のスイッチの切り替えがΣ信号に固定された場合、前記第1の受信機は、前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第1の観測データ列を出力し、前記第2の受信機は、前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第2の観測データ列を出力し、
前記第3のスイッチの切り替えがΣ信号に固定された場合、前記第1の受信機は、前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第1の観測データ列を出力し、前記第2の受信機は、前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΔ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第2の観測データ列を出力する
ことを特徴とする付記3に記載のポラリメトリSAR装置。
(付記6) 前記H偏波アンテナと前記V偏波アンテナをH/V偏波共用Σ/Δアンテナで構成し、該H/V偏波共用Σ/Δアンテナが受信するH偏波とV偏波のそれぞれのΣ信号とΔ信号のうち、いずれか片方の第1の偏波で受信するΣ信号とΔ信号、および他方の第2の偏波で受信するΣ信号を使用して、
前記第2のスイッチは、前記第1の偏波で受信するΔ信号と前記第2の偏波で受信するΣ信号を前記送信パルス毎に切り替え、
前記第1の受信機は、前記第1の偏波で受信するΔ信号と前記第2の偏波で受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して第1の観測データ列を出力し、
第2の受信機は、前記第2の偏波で受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して第2の観測データ列を出力する
ことを特徴とする付記1に記載のポラリメトリSAR装置。
(付記7) 前記制御手段は、3回の前記送信パルスを1セットとして、該1セットのうちの1回目と3回目の前記送信パルスのときは前記第1のスイッチが出力する送信偏波種別と前記第2のスイッチが出力する受信偏波種別を同一にし、2回目の前記送信パルスのときは前記第1のスイッチが出力する送信偏波種別と前記第2のスイッチが出力する受信偏波種別を逆にする制御を行い、
前記画像処理手段は、HΣ−HΣ、VΣ−HΣ、HΣ−VΣ、VΣ−VΣの観測データを前記第1のデータとして選別してポラリメトリSAR画像を生成する
ことを特徴とする付記1に記載のポラリメトリSAR装置。
(付記8) 前記制御手段は、前記第2のスイッチの出力を、前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号または前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号のいずれかに固定する制御を行い、
前記画像処理手段は、前記第2のスイッチの出力が前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号に固定されている場合は前記第1の観測データ列と前記第2の観測データ列からポラリメトリSAR画像を生成し、前記第2のスイッチの出力が前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号に固定されている場合は前記第1の観測データ列と前記第2の観測データ列から移動体検出画像を生成する
ことを特徴とする付記1、3、6のいずれかの付記に記載のポラリメトリSAR装置。
(付記9) 前記制御手段は、前記第2のスイッチの出力を前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号に固定したとき、前記第1のスイッチをH偏波送信またはV偏波送信のいずれかに固定することを特徴とする付記8に記載のポラリメトリSAR装置。
(付記10) 合成開口レーダ(SAR:Synthetic Aperture Radar)のアンテナであって、少なくともいずれか片方が、2分割されたアンテナ面が進行方向に前後に配置されたΣ/Δアンテナである、H偏波送受信を行うH偏波アンテナとV偏波送受信を行うV偏波アンテナに、送信信号を、第1のスイッチで送信パルス毎にH偏波送信とV偏波送信に切り替えて供給し、
前記H偏波アンテナと前記V偏波アンテナのいずれか片方の前記Σ/Δアンテナである第1の偏波アンテナが受信する差(Δ)信号と他方の第2の偏波アンテナが受信する和(Σ)信号を、第2のスイッチで送信パルス毎に切り替え、
前記送信パルスを前記第1のスイッチと前記第2のスイッチに同期して出力し、
前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して第1の観測データ列を出力し、
前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して第2の観測データ列を出力し、
前記第1の観測データ列と前記第2の観測データ列からポラリメトリ観測に用いる第1のデータと移動体検出に用いる第2データとを選別し、
該第1のデータからポラリメトリSAR画像を生成し、該第2のデータから移動体検出画像を生成する
ことを特徴とする観測方法。
(付記11) 前記第1の偏波アンテナを前記V偏波アンテナ、前記第2の偏波アンテナを前記H偏波アンテナとした場合、
2回の前記送信パルスを1セットとして、前記第1のスイッチが出力する送信偏波種別と前記第2のスイッチが出力する受信偏波種別を前記送信パルス毎に同一にして、H偏波Σ信号送信・H偏波Σ信号受信(HΣ−HΣ)、V偏波Σ信号送信・V偏波Δ信号受信(VΣ−VΔ)を前記第1の観測データとして、H偏波Σ信号送信・V偏波Σ信号受信(HΣ−VΣ)、V偏波Σ信号送信・V偏波Σ信号受信(VΣ−VΣ)を前記第2の観測データとして得られるように制御し、
HΣ−HΣ、HΣ−VΣ、VΣ−VΣの観測データを前記第1のデータとして選別してポラリメトリSAR画像を生成し、VΣ−VΔ、VΣ−VΣの観測データを前記第2のデータとして選別して移動体検出画像を生成する
ことを特徴とする付記10に記載の観測方法。
(付記12) 前記第2の偏波アンテナも前記Σ/Δアンテナであって、
該第2の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号を、前記第2のスイッチで前記送信パルス毎に切り替え、
前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第1の観測データ列を出力し、
前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΔ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第2の観測データ列を出力する
ことを特徴とする付記10に記載の観測方法。
(付記13) 前記第1の偏波アンテナを前記V偏波アンテナ、前記第2の偏波アンテナを前記H偏波アンテナとした場合、
2回の前記送信パルスを1セットとして、前記第1のスイッチが出力する送信偏波種別と前記第2のスイッチが出力する受信偏波種別を前記送信パルス毎に同一にして、H偏波Σ信号送信・H偏波Σ信号受信(HΣ−HΣ)、V偏波Σ信号送信・H偏波Σ信号受信(VΣ−HΣ)を前記第1の観測データとして、H偏波Σ信号送信・H偏波Δ信号受信(HΣ−HΔ)、V偏波Σ信号送信・V偏波Σ信号受信(VΣ−VΣ)を前記第2の観測データとして得られるように制御し、
HΣ−HΣ、VΣ−HΣ、VΣ−VΣの観測データを前記第1のデータとして選別してポラリメトリSAR画像を生成し、HΣ−HΔ、HΣ−HΣの観測データを前記第2のデータとして選別して移動体検出画像を生成する
ことを特徴とする付記12に記載の観測方法。
(付記14) 前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルス毎に第3のスイッチで切り替え、
前記第2のスイッチと前記第3のスイッチのいずれかのスイッチの切り替えをΣ信号に固定する制御を行い、
前記第2のスイッチの切り替えがΣ信号に固定された場合、前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第1の観測データ列を出力し、前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第2の観測データ列を出力し、
前記第3のスイッチの切り替えがΣ信号に固定された場合、前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第1の観測データ列を出力し、前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΔ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第2の観測データ列を出力する
ことを特徴とする付記12に記載の観測方法。
(付記15) 前記H偏波アンテナと前記V偏波アンテナをH/V偏波共用Σ/Δアンテナで構成し、該H/V偏波共用Σ/Δアンテナが受信するH偏波とV偏波のそれぞれのΣ信号とΔ信号のうち、いずれか片方の第1の偏波で受信するΣ信号とΔ信号、および他方の第2の偏波で受信するΣ信号を使用して、
前記第1の偏波で受信するΔ信号と前記第2の偏波で受信するΣ信号を前記送信パルス毎に前記第2のスイッチで切り替え、
前記第1の偏波で受信するΔ信号と前記第2の偏波で受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して第1の観測データ列を出力し、
前記第2の偏波で受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して第2の観測データ列を出力する
ことを特徴とする付記10に記載の観測方法。
(付記16) 3回の前記送信パルスを1セットとして、該1セットのうちの1回目と3回目の前記送信パルスのときは前記第1のスイッチが出力する送信偏波種別と前記第2のスイッチが出力する受信偏波種別を同一にし、2回目の前記送信パルスのときは前記第1のスイッチが出力する送信偏波種別と前記第2のスイッチが出力する受信偏波種別を逆にする制御を行い、
HΣ−HΣ、VΣ−HΣ、HΣ−VΣ、VΣ−VΣの観測データを前記第1のデータとして選別してポラリメトリSAR画像を生成する
ことを特徴とする付記10に記載の観測方法。
(付記17) 前記第2のスイッチの出力を、前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号または前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号のいずれかに固定する制御を行い、
前記第2のスイッチの出力が前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号に固定されている場合は前記第1の観測データ列と前記第2の観測データ列からポラリメトリSAR画像を生成し、
前記第2のスイッチの出力が前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号に固定されている場合は前記第1の観測データ列と前記第2の観測データ列から移動体検出画像を生成する
ことを特徴とする付記10、12、15のいずれかの付記に記載の観測方法。
(付記18) 前記第2のスイッチの出力を前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号に固定したとき、前記第1のスイッチをH偏波送信またはV偏波送信のいずれかに固定することを特徴とする付記17に記載の観測方法。
In addition, some or all of the above-described embodiments may be described as in the following supplementary notes, but are not limited thereto.
(Supplementary Note 1) An H-polarized antenna that is an antenna of a synthetic aperture radar (SAR), at least one of which is a Σ / Δ antenna in which two divided antenna surfaces are arranged in front and behind in the traveling direction. An H-polarized antenna for transmitting and receiving radio waves and a V-polarized antenna for transmitting and receiving V-polarized waves;
A first switch for switching a transmission signal between H polarization transmission and V polarization transmission for each transmission pulse;
The sum of the difference (Δ) signal received by the first polarization antenna, which is the Σ / Δ antenna, which is one of the H polarization antenna and the V polarization antenna, and the other second polarization antenna receives (Ii) a second switch for switching a signal for each transmission pulse;
Control means for outputting the transmission pulse in synchronization with the first switch and the second switch;
A first receiver that receives a Δ signal received by the first polarization antenna and a Σ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse, and outputs a first observation data sequence When,
A second receiver that receives the Σ signal received by the first polarization antenna corresponding to the transmission pulse, and outputs a second observation data sequence;
The first data used for polarimetry observation and the second data used for mobile object detection are selected from the first observation data sequence and the second observation data sequence, and a polarimetry SAR image is generated from the first data. Image processing means for generating a moving object detection image from the second data;
A polarimetric SAR device comprising:
(Supplementary Note 2) When the first polarization antenna is the V polarization antenna, and the second polarization antenna is the H polarization antenna,
The control unit sets the transmission polarization type output by the first switch and the reception polarization type output by the second switch to be the same for each of the transmission pulses as two sets of the transmission pulses. , H polarizationΣsignal transmission / H polarizationΣsignal reception (HΣ−HΣ), V polarizationΣsignal transmission / V polarization Δ signal reception (VΣ−VΔ) as the first observation data, and H polarization {Signal transmission / V polarization} signal reception (H (−VΣ), V polarization {signal transmission / V polarizationVsignal reception (VΣ−V}) are controlled so as to be obtained as the second observation data,
The image processing means selects the observation data of HΣ-HΣ, HΣ-VΣ, and VΣ-VΣ as the first data to generate a polarimetric SAR image, and converts the observation data of VΣ-VΔ, VΣ-VΣ into the first data. 2. The polarimetry SAR device according to claim 1, wherein a moving object detection image is generated by selecting as the second data.
(Supplementary Note 3) The second polarization antenna is also the Σ / Δ antenna, and the second switch receives the Δ signal received by the second polarization antenna and the reception of the Δ signal received by the first polarization antenna. The first signal is switched for each transmission pulse, and the first receiver receives the Σ signal received by the second polarization antenna in accordance with the transmission pulse and converts the first observation data sequence. And the second receiver receives a Σ signal received by the first polarization antenna and a Δ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse, and 2. The polarimetric SAR device according to claim 1, wherein the observation data sequence is output.
(Supplementary Note 4) When the first polarization antenna is the V polarization antenna, and the second polarization antenna is the H polarization antenna,
The control unit sets the transmission polarization type output by the first switch and the reception polarization type output by the second switch to be the same for each of the transmission pulses as two sets of the transmission pulses. , H-polarized signal transmission / H-polarized signal reception (H-H), V-polarized signal transmission / H-polarized signal reception (V-H) as the first observation data, Σsignal transmission / H polarization Δ signal reception (HΣ−HΔ), V polarizationΣsignal transmission / V polarizationΣsignal reception (VΣ−VΣ) are controlled so as to be obtained as the second observation data,
The image processing means selects polarimetric SAR images by selecting observation data of HΣ-HΣ, VΣ-HΣ, and VΣ-VΣ as the first data, and generates observation data of HΣ-HΣ, HΔ- 4. The polarimetry SAR device according to claim 3, wherein a moving object detection image is generated by selecting the data as the second data.
(Supplementary Note 5) A third switch that switches a Δ signal received by the first polarization antenna and a Σ signal received by the second polarization antenna for each transmission pulse,
The control means performs control to fix switching of any one of the second switch and the third switch to a Σ signal,
When the switching of the second switch is fixed to the Σ signal, the first receiver outputs the Δ signal received by the first polarization antenna and the Σ signal received by the second polarization antenna. The first receiver receives the transmission pulse and outputs the first observation data sequence, and the second receiver receives the Σ signal received by the first polarization antenna in response to the transmission pulse. And outputs the second observation data sequence,
When the switching of the third switch is fixed to the Σ signal, the first receiver receives the Σ signal received by the second polarization antenna in response to the transmission pulse, and receives the first signal. And the second receiver receives a Σ signal received by the first polarization antenna and a Δ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse. 4. The polarimetry SAR device according to claim 3, wherein the second observation data sequence is output as a result.
(Supplementary Note 6) The H-polarized antenna and the V-polarized antenna are configured as H / V-polarized Σ / Δ antennas, and the H-polarized and V-polarized antennas received by the H / V-polarized Σ / Δ antenna are received. Of the Σ and Δ signals of each of the waves, using the Σ and Δ signals received on one of the first polarizations and the Σ signal received on the other second polarization,
The second switch switches a Δ signal received with the first polarization and a Σ signal received with the second polarization for each transmission pulse,
The first receiver receives a Δ signal received with the first polarization and a Σ signal received with the second polarization corresponding to the transmission pulse and outputs a first observation data sequence. And
The polarimetry SAR according to claim 1, wherein the second receiver receives the Σ signal received with the second polarization in accordance with the transmission pulse and outputs a second observation data sequence. apparatus.
(Supplementary Note 7) The control unit sets the three transmission pulses as one set, and sets the transmission polarization type output by the first switch in the case of the first and third transmission pulses in the set. And the type of reception polarization output by the second switch is the same, and in the case of the second transmission pulse, the type of transmission polarization output by the first switch and the type of reception polarization output by the second switch Perform control to reverse the type,
The image processing means according to claim 1, wherein the observation data of HΣ-HΣ, VΣ-HΣ, HΣ-VΣ, and VΣ-VΣ are selected as the first data to generate a polarimetric SAR image. Polarimetric SAR device.
(Supplementary Note 8) The control unit fixes the output of the second switch to one of a Δ signal received by the first polarization antenna and a ま た は signal received by the second polarization antenna. Do
When the output of the second switch is fixed to the Σ signal received by the second polarization antenna, the image processing means performs polarimetry from the first observation data sequence and the second observation data sequence. Generates a SAR image, and moves from the first observation data sequence and the second observation data sequence when the output of the second switch is fixed to the Δ signal received by the first polarization antenna. The polarimetry SAR device according to any one of supplementary notes 1, 3, and 6, wherein the polarimetry SAR apparatus generates a body detection image.
(Supplementary Note 9) When the output of the second switch is fixed to the Δ signal received by the first polarization antenna, the control unit controls the first switch to perform H polarization transmission or V polarization transmission. 9. The polarimetric SAR device according to claim 8, wherein the polarimetric SAR device is fixed to one of the two.
(Supplementary Note 10) An H-polarized antenna which is an antenna of a synthetic aperture radar (SAR), at least one of which is a Σ / Δ antenna in which two divided antenna surfaces are arranged in front and behind in the traveling direction. A transmission signal is switched to H polarization transmission and V polarization transmission for each transmission pulse by a first switch and supplied to an H polarization antenna performing wave transmission and reception and a V polarization antenna performing V polarization transmission and reception,
The sum of the difference (Δ) signal received by the first polarization antenna, which is the Σ / Δ antenna, which is one of the H polarization antenna and the V polarization antenna, and the other second polarization antenna receives (Σ) The signal is switched for each transmission pulse by the second switch,
Outputting the transmission pulse in synchronization with the first switch and the second switch;
Receiving a Δ signal received by the first polarization antenna and a Σ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse and outputting a first observation data sequence;
Receiving the ア ン テ ナ signal received by the first polarization antenna corresponding to the transmission pulse and outputting a second observation data sequence;
First data used for polarimetry observation and second data used for moving object detection are selected from the first observation data sequence and the second observation data sequence,
An observation method, comprising: generating a polarimetric SAR image from the first data; and generating a moving object detection image from the second data.
(Supplementary Note 11) When the first polarization antenna is the V polarization antenna, and the second polarization antenna is the H polarization antenna,
The transmission polarization type output from the first switch and the reception polarization type output from the second switch are set to be the same for each transmission pulse by setting the two transmission pulses as one set. Signal transmission / H polarization / signal reception (HΣ−HΣ), V polarization / signal transmission / V polarization Δ signal reception (VΣ−VΔ) as the first observation data, and H polarization / signal transmission / V Control so that polarization {signal reception (H} -V}, V polarization {signal transmission / V polarization} signal reception (V {−V}) can be obtained as the second observation data,
The observation data of HΣ-HΣ, HΣ-VΣ, and VΣ-VΣ are selected as the first data to generate a polarimetric SAR image, and the observation data of VΣ-VΔ, VΣ-VΣ are selected as the second data. 11. The observation method according to Supplementary Note 10, wherein a moving object detection image is generated by using the method.
(Supplementary Note 12) The second polarization antenna is also the Σ / Δ antenna,
The Δ signal received by the second polarization antenna and the Σ signal received by the first polarization antenna are switched by the second switch for each transmission pulse,
Receiving the Σ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse and outputting the first observation data sequence;
Receiving the Σ signal received by the first polarization antenna and the Δ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse, and outputting the second observation data sequence. 13. The observation method according to supplementary note 10, wherein
(Supplementary Note 13) When the first polarization antenna is the V polarization antenna, and the second polarization antenna is the H polarization antenna,
The transmission polarization type output from the first switch and the reception polarization type output from the second switch are set to be the same for each transmission pulse by setting the two transmission pulses as one set. Signal transmission / H polarization / signal reception (H-H), V polarization / signal transmission / H polarization / signal reception (V-H) as the first observation data, and H polarization / signal transmission / H Control so that polarization Δ signal reception (HΣ−HΔ), V polarization {signal transmission / V polarizationΣ signal reception (VΣ−V}) can be obtained as the second observation data,
The observation data of HΣ-HΣ, VΣ-HΣ, and VΣ-VΣ are selected as the first data to generate a polarimetric SAR image, and the observation data of HΣ-HΔ, HΣ-HΣ are selected as the second data. 13. The observation method according to supplementary note 12, wherein a moving object detection image is generated by using the method.
(Supplementary Note 14) A Δ switch received by the first polarization antenna and a Σ signal received by the second polarization antenna are switched by a third switch for each transmission pulse,
Performing control to fix the switching of any one of the second switch and the third switch to the Σ signal;
When the switching of the second switch is fixed to the Σ signal, the Δ signal received by the first polarization antenna and the Σ signal received by the second polarization antenna are received corresponding to the transmission pulse. And outputs the first observation data sequence, receives the Σ signal received by the first polarization antenna corresponding to the transmission pulse, and outputs the second observation data sequence,
When the switching of the third switch is fixed to the Σ signal, the 偏 signal received by the second polarization antenna is received corresponding to the transmission pulse, and the first observation data sequence is output. Receiving the Σ signal received by the first polarization antenna and the Δ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse, and outputting the second observation data sequence. 13. The observation method according to supplementary note 12, wherein
(Supplementary Note 15) The H-polarized antenna and the V-polarized antenna are configured by H / V-polarized Σ / Δ antennas, and the H-polarized and V-polarized waves received by the H / V-polarized Σ / Δ antenna are received. Of the Σ and Δ signals of each of the waves, using the Σ and Δ signals received on one of the first polarizations and the Σ signal received on the other second polarization,
Switching the Δ signal received with the first polarization and the Σ signal received with the second polarization with the second switch for each transmission pulse;
A Δ signal received with the first polarization and a Σ signal received with the second polarization are received corresponding to the transmission pulse and a first observation data sequence is output,
11. The observation method according to claim 10, wherein a Σ signal received with the second polarization is received in response to the transmission pulse, and a second observation data sequence is output.
(Supplementary Note 16) The three transmission pulses are regarded as one set, and in the case of the first and third transmission pulses of the set, the transmission polarization type output by the first switch and the second The type of reception polarization output by the switch is the same, and in the case of the second transmission pulse, the type of transmission polarization output by the first switch and the type of reception polarization output by the second switch are reversed. Control,
The observation method according to claim 10, wherein the observation data of HΣ-HΣ, VΣ-HΣ, HΣ-VΣ, and VΣ-VΣ are selected as the first data to generate a polarimetric SAR image.
(Supplementary Note 17) Control is performed to fix the output of the second switch to either a Δ signal received by the first polarization antenna or a Σ signal received by the second polarization antenna,
If the output of the second switch is fixed to the Σ signal received by the second polarization antenna, generate a polarimetric SAR image from the first observation data sequence and the second observation data sequence,
When the output of the second switch is fixed to the Δ signal received by the first polarization antenna, a moving object detection image is generated from the first observation data sequence and the second observation data sequence. The observation method according to any one of Supplementary Notes 10, 12, and 15, wherein:
(Supplementary Note 18) When the output of the second switch is fixed to the Δ signal received by the first polarization antenna, the first switch is fixed to one of the H polarization transmission and the V polarization transmission. 18. The observation method according to supplementary note 17, wherein

10、20、30、40、50 ポラリメトリSAR装置
111、211、311 H偏波アンテナ
112、212、312 V偏波アンテナ
121 第1のスイッチ
122 第2のスイッチ
131 第1の受信機
132 第2の受信機
140 制御手段
150 画像処理手段
221、222、223 スイッチ
231、232 受信機
240 送信機
250 制御部
260 画像処理装置
261 分離処理
262 ポラリメトリSAR画像処理
263 移動体検出処理
270 記録部
281 サーキュレータ
410 H/V偏波共用Σ/Δアンテナ
500、501、502 ポラリメトリSAR装置
511 H偏波アンテナ
512 V偏波アンテナ
513 MTIアンテナ(F)
514 MTIアンテナ(A)
521、522、523 サーキュレータ
530 スイッチ
540、541 送信機
551、552、553、554 受信機
560、561 制御器
570、571 記録部
580、581 画像処理装置
10, 20, 30, 40, 50 Polarimetric SAR device 111, 211, 311 H-polarized antenna 112, 212, 312 V-polarized antenna 121 First switch 122 Second switch 131 First receiver 132 Second Receiver 140 Control unit 150 Image processing unit 221, 222, 223 Switch 231, 232 Receiver 240 Transmitter 250 Control unit 260 Image processing device 261 Separation processing 262 Polarimetric SAR image processing 263 Moving object detection processing 270 Recording unit 281 Circulator 410H / V polarization shared Σ / Δ antenna 500, 501, 502 Polarimetric SAR device 511 H polarization antenna 512 V polarization antenna 513 MTI antenna (F)
514 MTI antenna (A)
521, 522, 523 Circulator 530 Switch 540, 541 Transmitter 551, 552, 553, 554 Receiver 560, 561 Controller 570, 571 Recorder 580, 581 Image processing device

Claims (10)

合成開口レーダ(SAR:Synthetic Aperture Radar)のアンテナであって、少なくともいずれか片方が、2分割されたアンテナ面が進行方向に前後に配置されたΣ/Δアンテナである、H偏波送受信を行うH偏波アンテナとV偏波送受信を行うV偏波アンテナと、
送信信号を送信パルス毎にH偏波送信とV偏波送信に切り替える第1のスイッチと、
前記H偏波アンテナと前記V偏波アンテナのいずれか片方の前記Σ/Δアンテナである第1の偏波アンテナが受信する差(Δ)信号と他方の第2の偏波アンテナが受信する和(Σ)信号を前記送信パルス毎に切り替える第2のスイッチと、
前記送信パルスを前記第1のスイッチと前記第2のスイッチに同期して出力する制御手段と、
前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信し、第1の観測データ列を出力する第1の受信機と、
前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信し、第2の観測データ列を出力する第2の受信機と、
前記第1の観測データ列と前記第2の観測データ列からポラリメトリ観測に用いる第1のデータと移動体検出に用いる第2データとを選別し、該第1のデータからポラリメトリSAR画像を生成し、該第2のデータから移動体検出画像を生成する画像処理手段と、
を備えることを特徴とするポラリメトリSAR装置。
An antenna of a synthetic aperture radar (SAR), at least one of which is a Σ / Δ antenna in which two divided antenna surfaces are arranged before and after in the traveling direction, performs H-polarized wave transmission / reception. A V-polarized antenna for transmitting and receiving a V-polarized wave to and from an H-polarized antenna,
A first switch for switching a transmission signal between H polarization transmission and V polarization transmission for each transmission pulse;
The sum of the difference (Δ) signal received by the first polarization antenna, which is the Σ / Δ antenna, which is one of the H polarization antenna and the V polarization antenna, and the other second polarization antenna receives (Ii) a second switch for switching a signal for each transmission pulse;
Control means for outputting the transmission pulse in synchronization with the first switch and the second switch;
A first receiver that receives a Δ signal received by the first polarization antenna and a Σ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse, and outputs a first observation data sequence When,
A second receiver that receives the Σ signal received by the first polarization antenna corresponding to the transmission pulse, and outputs a second observation data sequence;
The first data used for polarimetry observation and the second data used for mobile object detection are selected from the first observation data sequence and the second observation data sequence, and a polarimetry SAR image is generated from the first data. Image processing means for generating a moving object detection image from the second data;
A polarimetric SAR device comprising:
前記第1の偏波アンテナを前記V偏波アンテナ、前記第2の偏波アンテナを前記H偏波アンテナとした場合、
前記制御手段は、2回の前記送信パルスを1セットとして、前記第1のスイッチが出力する送信偏波種別と前記第2のスイッチが出力する受信偏波種別を前記送信パルス毎に同一にして、H偏波Σ信号送信・H偏波Σ信号受信(HΣ−HΣ)、V偏波Σ信号送信・V偏波Δ信号受信(VΣ−VΔ)を前記第1の観測データとして、H偏波Σ信号送信・V偏波Σ信号受信(HΣ−VΣ)、V偏波Σ信号送信・V偏波Σ信号受信(VΣ−VΣ)を前記第2の観測データとして得られるように制御し、
前記画像処理手段は、HΣ−HΣ、HΣ−VΣ、VΣ−VΣの観測データを前記第1のデータとして選別してポラリメトリSAR画像を生成し、VΣ−VΔ、VΣ−VΣの観測データを前記第2のデータとして選別して移動体検出画像を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載のポラリメトリSAR装置。
When the first polarization antenna is the V polarization antenna and the second polarization antenna is the H polarization antenna,
The control unit sets the transmission polarization type output by the first switch and the reception polarization type output by the second switch to be the same for each of the transmission pulses as two sets of the transmission pulses. , H polarizationΣsignal transmission / H polarizationΣsignal reception (HΣ−HΣ), V polarizationΣsignal transmission / V polarization Δ signal reception (VΣ−VΔ) as the first observation data, and H polarization {Signal transmission / V polarization} signal reception (H (−VΣ), V polarization {signal transmission / V polarizationVsignal reception (VΣ−V}) are controlled so as to be obtained as the second observation data,
The image processing means selects the observation data of HΣ-HΣ, HΣ-VΣ, and VΣ-VΣ as the first data to generate a polarimetric SAR image, and converts the observation data of VΣ-VΔ, VΣ-VΣ into the first data. 2. The polarimetry SAR device according to claim 1, wherein a moving object detection image is generated by selecting as the second data.
前記第2の偏波アンテナも前記Σ/Δアンテナであって、前記第2のスイッチは、該第2の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルス毎に切り替え、前記第1の受信機は、前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第1の観測データ列を出力し、前記第2の受信機は、前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΔ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第2の観測データ列を出力することを特徴とする請求項1に記載のポラリメトリSAR装置。 The second polarization antenna is also the Σ / Δ antenna, and the second switch converts a Δ signal received by the second polarization antenna and a Σ signal received by the first polarization antenna. Switching for each transmission pulse, the first receiver receives the Σ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse and outputs the first observation data sequence, The second receiver receives the Σ signal received by the first polarization antenna and the Δ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse, and receives the second observation data sequence. 2. The polarimetric SAR device according to claim 1, wherein the polarimetric SAR device outputs 前記第1の偏波アンテナを前記V偏波アンテナ、前記第2の偏波アンテナを前記H偏波アンテナとした場合、
前記制御手段は、2回の前記送信パルスを1セットとして、前記第1のスイッチが出力する送信偏波種別と前記第2のスイッチが出力する受信偏波種別を前記送信パルス毎に同一にして、H偏波Σ信号送信・H偏波Σ信号受信(HΣ−HΣ)、V偏波Σ信号送信・H偏波Σ信号受信(VΣ−HΣ)を前記第1の観測データとして、H偏波Σ信号送信・H偏波Δ信号受信(HΣ−HΔ)、V偏波Σ信号送信・V偏波Σ信号受信(VΣ−VΣ)を前記第2の観測データとして得られるように制御し、
前記画像処理手段は、HΣ−HΣ、VΣ−HΣ、VΣ−VΣの観測データを前記第1のデータとして選別してポラリメトリSAR画像を生成し、HΣ−HΔ、HΣ−HΣの観測データを前記第2のデータとして選別して移動体検出画像を生成する
ことを特徴とする請求項3に記載のポラリメトリSAR装置。
When the first polarization antenna is the V polarization antenna and the second polarization antenna is the H polarization antenna,
The control unit sets the transmission polarization type output by the first switch and the reception polarization type output by the second switch to be the same for each of the transmission pulses as two sets of the transmission pulses. , H-polarized signal transmission / H-polarized signal reception (H-H), V-polarized signal transmission / H-polarized signal reception (V-H) as the first observation data, Σsignal transmission / H polarization Δ signal reception (HΣ−HΔ), V polarizationΣsignal transmission / V polarizationΣsignal reception (VΣ−VΣ) are controlled so as to be obtained as the second observation data,
The image processing means selects polarimetric SAR images by selecting observation data of HΣ-HΣ, VΣ-HΣ, and VΣ-VΣ as the first data, and generates observation data of HΣ-HΣ, HΔ-HΣ 4. The polarimetry SAR device according to claim 3, wherein the mobile object detection image is generated by selecting as the second data.
前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルス毎に切り替える第3のスイッチを更に備え、
前記制御手段は、前記第2のスイッチと前記第3のスイッチのいずれかのスイッチの切り替えをΣ信号に固定する制御を行い、
前記第2のスイッチの切り替えがΣ信号に固定された場合、前記第1の受信機は、前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第1の観測データ列を出力し、前記第2の受信機は、前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第2の観測データ列を出力し、
前記第3のスイッチの切り替えがΣ信号に固定された場合、前記第1の受信機は、前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第1の観測データ列を出力し、前記第2の受信機は、前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΔ信号を前記送信パルスに対応して受信して前記第2の観測データ列を出力する
ことを特徴とする請求項3に記載のポラリメトリSAR装置。
A third switch that switches a Δ signal received by the first polarization antenna and a Σ signal received by the second polarization antenna for each transmission pulse;
The control means performs control to fix switching of any one of the second switch and the third switch to a Σ signal,
When the switching of the second switch is fixed to the Σ signal, the first receiver outputs the Δ signal received by the first polarization antenna and the Σ signal received by the second polarization antenna. The first receiver receives the transmission pulse and outputs the first observation data sequence, and the second receiver receives the Σ signal received by the first polarization antenna in response to the transmission pulse. And outputs the second observation data sequence,
When the switching of the third switch is fixed to the Σ signal, the first receiver receives the Σ signal received by the second polarization antenna in response to the transmission pulse, and receives the first signal. And the second receiver receives a Σ signal received by the first polarization antenna and a Δ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse. 4. The polarimetry SAR device according to claim 3, wherein the second observation data sequence is output as a result.
前記H偏波アンテナと前記V偏波アンテナをH/V偏波共用Σ/Δアンテナで構成し、該H/V偏波共用Σ/Δアンテナが受信するH偏波とV偏波のそれぞれのΣ信号とΔ信号のうち、いずれか片方の第1の偏波で受信するΣ信号とΔ信号、および他方の第2の偏波で受信するΣ信号を使用して、
前記第2のスイッチは、前記第1の偏波で受信するΔ信号と前記第2の偏波で受信するΣ信号を前記送信パルス毎に切り替え、
前記第1の受信機は、前記第1の偏波で受信するΔ信号と前記第2の偏波で受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して第1の観測データ列を出力し、
第2の受信機は、前記第の偏波で受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して第2の観測データ列を出力する
ことを特徴とする請求項1に記載のポラリメトリSAR装置。
The H-polarized antenna and the V-polarized antenna are configured as H / V-polarized Σ / Δ antennas. Of the Σ signal and the 信号 signal, using the Σ signal and the Σ signal received on one of the first polarizations and the Σ signal received on the other second polarization,
The second switch switches a Δ signal received with the first polarization and a Σ signal received with the second polarization for each transmission pulse,
The first receiver receives a Δ signal received with the first polarization and a Σ signal received with the second polarization corresponding to the transmission pulse and outputs a first observation data sequence. And
The polarimetry according to claim 1 , wherein the second receiver receives the Σ signal received with the first polarization in response to the transmission pulse and outputs a second observation data sequence. SAR device.
前記制御手段は、3回の前記送信パルスを1セットとして、該1セットのうちの1回目と3回目の前記送信パルスのときは前記第1のスイッチが出力する送信偏波種別と前記第2のスイッチが出力する受信偏波種別を同一にし、2回目の前記送信パルスのときは前記第1のスイッチが出力する送信偏波種別と前記第2のスイッチが出力する受信偏波種別を逆にする制御を行い、
前記画像処理手段は、HΣ−HΣ、VΣ−HΣ、HΣ−VΣ、VΣ−VΣの観測データを前記第1のデータとして選別してポラリメトリSAR画像を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載のポラリメトリSAR装置。
The control means sets the three transmission pulses as one set, and in the case of the first and third transmission pulses of the one set, the transmission polarization type output by the first switch and the second transmission pulse. In the case of the second transmission pulse, the transmission polarization type output by the first switch and the reception polarization type output by the second switch are reversed. Control
2. The polarimetry SAR image according to claim 1, wherein the image processing unit selects observation data of HΣ-HΣ, VΣ-HΣ, HΣ-VΣ, and VΣ-VΣ as the first data to generate a polarimetric SAR image. 3. Polarimetric SAR device.
前記制御手段は、前記第2のスイッチの出力を、前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号または前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号のいずれかに固定する制御を行い、
前記画像処理手段は、前記第2のスイッチの出力が前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号に固定されている場合は前記第1の観測データ列と前記第2の観測データ列からポラリメトリSAR画像を生成し、前記第2のスイッチの出力が前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号に固定されている場合は前記第1の観測データ列と前記第2の観測データ列から移動体検出画像を生成する
ことを特徴とする請求項1、3、6のいずれかに記載のポラリメトリSAR装置。

The control means performs control to fix the output of the second switch to either a Δ signal received by the first polarization antenna or a Σ signal received by the second polarization antenna,
When the output of the second switch is fixed to the Σ signal received by the second polarization antenna, the image processing means performs polarimetry from the first observation data sequence and the second observation data sequence. Generates a SAR image, and moves from the first observation data sequence and the second observation data sequence when the output of the second switch is fixed to the Δ signal received by the first polarization antenna. polarimetric SAR apparatus of any crab of claims 1,3,6, characterized in that to produce a body detection image.

前記制御手段は、前記第2のスイッチの出力を前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号に固定したとき、前記第1のスイッチをH偏波送信またはV偏波送信のいずれかに固定することを特徴とする請求項8に記載のポラリメトリSAR装置。 The control means, when fixing the output of the second switch to a Δ signal received by the first polarization antenna, fixes the first switch to either H polarization transmission or V polarization transmission. The polarimetric SAR device according to claim 8, wherein 合成開口レーダ(SAR:Synthetic Aperture Radar)のアンテナであって、少なくともいずれか片方が、2分割されたアンテナ面が進行方向に前後に配置されたΣ/Δアンテナである、H偏波送受信を行うH偏波アンテナとV偏波送受信を行うV偏波アンテナに、送信信号を、第1のスイッチで送信パルス毎にH偏波送信とV偏波送信に切り替えて供給し、
前記H偏波アンテナと前記V偏波アンテナのいずれか片方の前記Σ/Δアンテナである第1の偏波アンテナが受信する差(Δ)信号と他方の第2の偏波アンテナが受信する和(Σ)信号を、第2のスイッチで送信パルス毎に切り替え、
前記送信パルスを前記第1のスイッチと前記第2のスイッチに同期して出力し、
前記第1の偏波アンテナが受信するΔ信号と前記第2の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して第1の観測データ列を出力し、
前記第1の偏波アンテナが受信するΣ信号を前記送信パルスに対応して受信して第2の観測データ列を出力し、
前記第1の観測データ列と前記第2の観測データ列からポラリメトリ観測に用いる第1のデータと移動体検出に用いる第2データとを選別し、
該第1のデータからポラリメトリSAR画像を生成し、該第2のデータから移動体検出画像を生成する
ことを特徴とする観測方法。
An antenna of a synthetic aperture radar (SAR), at least one of which is a Σ / Δ antenna in which two divided antenna surfaces are arranged before and after in the traveling direction, performs H-polarized wave transmission / reception. A transmission signal is switched to H polarization transmission and V polarization transmission for each transmission pulse by a first switch and supplied to a V polarization antenna that performs V polarization transmission and reception with the H polarization antenna,
The sum of the difference (Δ) signal received by the first polarization antenna, which is the Σ / Δ antenna, which is one of the H polarization antenna and the V polarization antenna, and the other second polarization antenna receives (Σ) The signal is switched for each transmission pulse by the second switch,
Outputting the transmission pulse in synchronization with the first switch and the second switch;
Receiving a Δ signal received by the first polarization antenna and a Σ signal received by the second polarization antenna corresponding to the transmission pulse and outputting a first observation data sequence;
Receiving the ア ン テ ナ signal received by the first polarization antenna corresponding to the transmission pulse and outputting a second observation data sequence;
First data used for polarimetry observation and second data used for moving object detection are selected from the first observation data sequence and the second observation data sequence,
An observation method, comprising: generating a polarimetric SAR image from the first data; and generating a moving object detection image from the second data.
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