JP6821456B2 - Radio environment survey system, radio environment survey method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、電波を用いた通信や放送などの受信機やその他、様々な機器の動作の妨げになるなど、機器の動作に影響を与える不要電波の有無や発生源の特定を行う電波環境調査に用いられるシステム、方法、プログラムに関する。 The present invention is a radio wave environment survey for identifying the presence or absence of unnecessary radio waves and their sources that affect the operation of the devices, such as hindering the operation of receivers for communication and broadcasting using radio waves and other various devices. Regarding the systems, methods, and programs used in.
従来、地上に電波受信局を設置する際には電波環境調査を行い、違法に発せされる電波などの不要電波の影響についての評価が行われている。例えば、電波調査（サイトサーベイ）は、指向性アンテナを使用して電波の到来方向を調べる。測定機器及びアンテナを持ち運びつつ、場所を移動しながら測定することで、探している電波の発生源を絞り込むことができる。 Conventionally, when a radio wave receiving station is installed on the ground, a radio wave environment survey is conducted to evaluate the influence of unnecessary radio waves such as illegally emitted radio waves. For example, a radio wave survey (site survey) uses a directional antenna to check the direction of arrival of radio waves. You can narrow down the source of the radio wave you are looking for by measuring while moving from place to place while carrying the measuring device and antenna.
しかし、地上での電波調査に関しては、調査対象領域は砂漠や山地などであり得、必ずしも人の移動に便利である地域であるとは限らない。また、不要電波が長距離を伝播し得る周波数である場合など、不要電波の発生源を絞り込むことが容易ではない場合がある。そのため、電波調査に要する労力やコストが大きくなり得るという問題があった。 However, with regard to radio wave surveys on the ground, the survey area can be deserts, mountains, etc., and is not necessarily an area that is convenient for the movement of people. In addition, it may not be easy to narrow down the sources of unnecessary radio waves, such as when the unwanted radio waves have a frequency capable of propagating over a long distance. Therefore, there is a problem that the labor and cost required for the radio wave survey can be increased.
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、人の移動が容易ではない地域での電波調査や、地表の広範囲での電波調査に好適な電波環境調査システム、電波環境調査方法、及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is a radio wave environment survey system and a radio wave environment survey method suitable for radio wave surveys in areas where it is not easy for people to move, and radio wave surveys over a wide area on the ground surface. , And the purpose of providing the program.
（１）本発明に係る電波環境調査システムは、飛翔体に搭載した合成開口レーダーによるクロス偏波での受信データを取得し、地上の電波源からの電波成分を含んだ前記受信データをレーダー画像に変換するレーダー画像生成手段と、前記クロス偏波の前記レーダー画像内において、予め定めた基準に基づき、画質が低下した領域を特定し、当該領域を前記電波源の存在が推測される候補領域として検出する電波源検知手段と、を有する。 (1) The radio wave environment survey system according to the present invention acquires reception data in cross-polarized light by a synthetic aperture radar mounted on a flying object, and obtains the reception data including radio wave components from a radio wave source on the ground as a radar image. In the radar image generation means for converting to the above and the cross-polarized radar image, a region where the image quality has deteriorated is specified based on a predetermined standard, and the region is a candidate region where the existence of the radio wave source is presumed. It has a radio wave source detecting means for detecting as.
（２）上記（１）に記載する電波環境調査システムにおいて、前記電波源検知手段は、前記レーダー画像を構成する画素ごとに当該画素に対応する地表領域からのレーダー受信波の周波数スペクトルを求め、レーダー送信波に対して想定される後方散乱波強度に応じて設定される閾値を用いて前記周波数スペクトルにおいて当該閾値を超えるピークの有無を判定し、当該ピークが存在する画素が予め定めた閾値以上の密度で存在する領域を前記候補領域とする構成とすることができる。 (2) In the radio wave environment survey system described in (1) above, the radio wave source detecting means obtains the frequency spectrum of the radar received wave from the ground surface region corresponding to the pixel for each pixel constituting the radar image. The presence or absence of a peak exceeding the threshold is determined in the frequency spectrum using a threshold set according to the intensity of the backward scattered wave assumed for the radar transmitted wave, and the pixel in which the peak exists is equal to or higher than a predetermined threshold. The region existing at the density of the above can be configured as the candidate region.
（３）上記（１）に記載する電波環境調査システムにおいて、前記合成開口レーダーは、ＶＨのクロス偏波送受信と前記ＶＨとは異なるＨＶのクロス偏波送受信とを交互に行って、前記レーダー画像生成手段は前記ＶＨ及び前記ＨＶそれぞれについて前記レーダー画像を生成し、前記電波源検知手段は、前記レーダー画像を構成する画素ごとに前記ＶＨと前記ＨＶとの間での画素値の相関係数を算出し、当該相関係数が予め定めた閾値未満である画素が予め定めた閾値以上の密度で存在する領域を前記候補領域とする構成とすることができる。 (3) In the radio wave environment survey system described in (1) above, the synthetic aperture radar alternately performs cross-polarization transmission / reception of VH and cross-polarization transmission / reception of HV different from VH, and the radar image. The generation means generates the radar image for each of the VH and the HV, and the radio wave source detecting means generates a correlation coefficient of pixel values between the VH and the HV for each pixel constituting the radar image. A region in which pixels whose correlation coefficient is less than a predetermined threshold exists at a density equal to or higher than a predetermined threshold can be set as the candidate region.
（４）上記（１）〜（３）に記載する電波環境調査システムにおいて、前記合成開口レーダーは、前記クロス偏波での送受信を行うと共にライク偏波での送受信を行い、前記レーダー画像生成手段は、当該クロス偏波について前記レーダー画像を生成すると共に前記ライク偏波についてのレーダー画像を取得し、当該電波環境調査システムは、さらに、表示装置に表示させる表示画像として、前記ライク偏波の前記レーダー画像にて前記候補領域に対応する位置を識別可能に表した画像を生成する表示画像生成手段を有する構成とすることができる。 (4) In the radio wave environment survey system described in (1) to (3) above, the synthetic aperture radar performs transmission / reception with the cross-polarized light and transmission / reception with like-polarized light, and the radar image generation means. Generates the radar image for the cross-polarized light and acquires the radar image for the like-polarized light, and the radio wave environment survey system further displays the like-polarized light as a display image to be displayed on the display device. The configuration may include a display image generation means for generating an image in which the position corresponding to the candidate region is identifiable in the radar image.
（５）本発明に係る電波環境調査方法は、飛翔体に搭載した合成開口レーダーによるクロス偏波での受信データを取得し、地上の電波源からの電波成分を含んだ前記受信データをレーダー画像に変換するレーダー画像生成ステップと、前記クロス偏波の前記レーダー画像内において、予め定めた基準に基づき、画質が低下した領域を特定し、当該領域を前記電波源の存在が推測される候補領域として検出する電波源検知ステップと、を有する。 (5) In the radio wave environment investigation method according to the present invention, reception data in cross polarization by a synthetic aperture radar mounted on a flying object is acquired, and the reception data including radio wave components from a radio wave source on the ground is used as a radar image. In the radar image generation step of converting to, and in the radar image of the cross-polarized light, a region where the image quality has deteriorated is specified based on a predetermined standard, and the region is a candidate region where the existence of the radio wave source is presumed. It has a radio wave source detection step for detecting as.
（６）本発明に係るプログラムは、コンピュータを、飛翔体に搭載した合成開口レーダーによるクロス偏波での受信データを取得し、地上の電波源からの電波成分を含んだ前記受信データをレーダー画像に変換するレーダー画像生成手段、及び、前記クロス偏波の前記レーダー画像内において、予め定めた基準に基づき、画質が低下した領域を特定し、当該領域を前記電波源の存在が推測される候補領域として検出する電波源検知手段、として機能させる。 (6) The program according to the present invention acquires cross-polarized light reception data by a synthetic aperture radar mounted on a flying object by a computer, and obtains the reception data including radio wave components from a radio wave source on the ground as a radar image. In the radar image generating means for converting to, and the radar image of the cross-polarized light, a region where the image quality has deteriorated is specified based on a predetermined standard, and the region is a candidate for which the existence of the radio wave source is presumed. It functions as a radio wave source detecting means for detecting as an area.
本発明によれば、飛翔体に搭載した合成開口レーダー（Synthetic Aperture Radar：ＳＡＲ）の画像を用いることで、不要電波の影響があることが推測される地域を効率的に把握することができる。 According to the present invention, by using an image of a Synthetic Aperture Radar (SAR) mounted on a flying object, it is possible to efficiently grasp an area where it is presumed that there is an influence of unnecessary radio waves.
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）である電波環境調査システム２について、図面に基づいて説明する。本システムは、飛翔体に搭載したＳＡＲが地表を走査して取得する受信データを用いて、地上に存在する電波源を検知する。ここで、電波調査の目的は多くの場合、調査を行う主体の側の機器やシステムに影響を与える不要電波の検知であるので、以下、ＳＡＲの送信電波と区別する便宜上、地上の電波源が発する電波を不要電波と称する。
Hereinafter, the radio wave
例えば、ＳＡＲの受信データとして地球観測衛星ＡＬＯＳ−２に搭載されたＰＡＬＳＡＲ−２の受信データを利用することができる。ＰＡＬＳＡＲ−２は多偏波での観測が可能であり、例えば、単偏波での観測の他、ＨＨ及びＨＶの同時観測（ＨＨ＋ＨＶ）やＶＶ及びＶＨの同時観測（ＶＶ＋ＶＨ）を行う２偏波の観測を行うことができ、また、水平偏波のパルスと垂直偏波のパルスとを交互に送信してＨＨ＋ＨＶとＶＶ＋ＶＨと交互に行い同一地域を同時期に観測することもできる。 For example, the received data of PALSAR-2 mounted on the earth observation satellite ALOS-2 can be used as the received data of SAR. PALSAR-2 can be observed with multiple polarizations. For example, in addition to observations with single polarization, simultaneous observation of HH and HV (HH + HV) and simultaneous observation of VV and VH (VV + VH) are performed with two polarizations. It is also possible to observe the same area at the same time by alternately transmitting horizontally polarized pulses and vertically polarized pulses and alternating between HH + HV and VV + VH.
図１は実施形態に係る電波環境調査システム２の概略の構成を示す模式図である。電波環境調査システム２は、演算処理装置４、記憶装置６、入力装置８及び出力装置１０を含んで構成される。演算処理装置４として、本システムの処理を行う専用のハードウェアを作ることも可能であるが、本実施形態では演算処理装置４は、コンピュータ及び、当該コンピュータ上で実行されるプログラムを用いて構築される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a radio wave
演算処理装置４は、コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）からなり、例えば、レーダー画像生成手段１２、電波源検知手段１４及び表示画像生成手段１６として機能する。
The
記憶装置６は、演算処理装置４を上記各手段１２，１４，１６などとして機能させるためのプログラム及びその他のプログラムや、本システムの処理に必要な各種データを記憶する。例えば、記憶装置６は、ＳＡＲの受信データや調査地域の地図データなどを保持するために利用される。
The
入力装置８は、キーボード、マウスなどであり、ユーザが本システムへの操作を行うために用いる。
The
出力装置１０はディスプレイ、プリンタなどであり、本システムにより検出される電波源の存在領域についての推測結果を画面表示、印刷等によりユーザに示す等に用いられる。また、本システム以外の装置等にデータ出力してもよい。
The
レーダー画像生成手段１２は、ＳＡＲの受信データからレーダー画像を生成する。 The radar image generation means 12 generates a radar image from the received data of the SAR.
電波源検知手段１４は、クロス偏波の受信データからレーダー画像生成手段１２により生成されたレーダー画像内において画質が低下した領域を特定し、当該領域を電波源の存在が推測される候補領域として検出する。 The radio wave source detecting means 14 identifies a region in which the image quality has deteriorated in the radar image generated by the radar image generating means 12 from the received data of the cross polarization, and sets the region as a candidate region in which the existence of the radio wave source is presumed. To detect.
表示画像生成手段１６は、出力装置１０として設けられる表示装置に表示させる画像を生成する。例えば、表示画像生成手段１６は、ライク偏波のレーダー画像にて電波源の候補領域に対応する位置を識別可能に表した画像を生成する。
The display image generation means 16 generates an image to be displayed on a display device provided as an
図２は電波環境調査システム２による概略の処理フロー図である。
FIG. 2 is a schematic processing flow diagram by the radio wave
電波源の存在を調査する地表の対象領域におけるＳＡＲの受信データが演算処理装置４に入力される（ステップＳ１）。例えば、当該入力はユーザの操作に基づいて行われる。例えば、ＳＡＲからの受信データは記憶装置６に予め格納され、演算処理装置４はレーダー画像生成手段１２として機能し、受信データを記憶装置６から読み出す。また、ＳＡＲから受信したデータをリアルタイムでレーダー画像生成手段１２に入力してもよい。
The received data of SAR in the target area of the ground surface for investigating the existence of the radio wave source is input to the arithmetic processing unit 4 (step S1). For example, the input is based on the user's operation. For example, the received data from the SAR is stored in the
本システムでは電波源の候補領域を検出する処理を行うために、送信と受信とで偏波方向が異なるクロス偏波での受信データがレーダー画像生成手段１２に入力される。具体的には、レーダー画像生成手段１２は、送信が垂直偏波で受信が水平偏波であるＶＨの受信データと、送信が水平偏波で受信が垂直偏波であるＨＶの受信データとを入力される。 In this system, in order to perform a process of detecting a candidate region of a radio wave source, received data in cross-polarized light in which the polarization directions are different between transmission and reception is input to the radar image generation means 12. Specifically, the radar image generation means 12 receives VH reception data in which transmission is vertically polarized and reception is horizontally polarized, and HV reception data in which transmission is horizontally polarized and reception is vertically polarized. Entered.
ここで、受信データからレーダー画像を生成する際に、ＳＡＲが受信したデータ、つまり生受信データに対して、各種のフィルタ処理によりノイズを除去する処理が一般に行われる。当該フィルタ処理として通常の観測では、ＳＡＲからの送信波に対する後方散乱波以外の受信電波成分は不要成分として除去する処理が行われる。これに対し、本システムはＳＡＲの送信波とは別に電波を発する電波源を検知することを目的としており、当該電波源が発する不要電波はＳＡＲの受信信号において後方散乱波以外の成分をなす。そのため、本システムは、レーダー画像生成手段１２に入力する上述のクロス偏波の受信データとして、後方散乱波以外の成分を除去していない受信データを取得することが望ましい。 Here, when a radar image is generated from the received data, noise is generally removed from the data received by the SAR, that is, the raw received data by various filter processing. In normal observation as the filter process, a process of removing received radio wave components other than the backscattered wave with respect to the transmitted wave from the SAR as unnecessary components is performed. On the other hand, the purpose of this system is to detect a radio wave source that emits radio waves separately from the transmitted wave of SAR, and unnecessary radio waves emitted by the radio wave source form components other than backscattered waves in the received signal of SAR. Therefore, it is desirable that the system acquires the reception data in which the components other than the backscattered waves are not removed as the reception data of the cross polarization described above to be input to the radar image generation means 12.
また、ステップＳ１にて、演算処理装置４は、出力装置１０の表示画像を生成するために、ライク偏波の受信データ、すなわち、送受信が垂直偏波で行われるＶＶ又は送受信が水平偏波で行われるＨＨの受信データも取得する。
Further, in step S1, in order to generate the display image of the
レーダー画像生成手段１２は、取得したクロス偏波の受信データからレーダー画像を生成する（ステップＳ２）。レーダー画像生成手段１２はＶＨのレーダー画像とＨＶのレーダー画像とを位置合わせし、ＶＨ及びＨＶについて地表の同一の観測範囲が写ったレーダー画像を生成する。これにより、両のレーダー画像内の同じ位置の画素は地表の同じ地点に対応する。すなわち、画像を構成する複数の画素を、画像内での水平方向の位置ｉ及び垂直方向の位置ｊで表される二次元座標（ｉ，ｊ）で識別することにすると、ＶＨの画像における画素ＰＶＨ（ｉ，ｊ）とＨＶの画像における画素ＰＨＶ（ｉ，ｊ）とは互いに同じ地点に対応する。 The radar image generation means 12 generates a radar image from the acquired cross-polarized light reception data (step S2). The radar image generating means 12 aligns the radar image of the VH and the radar image of the HV, and generates a radar image showing the same observation range on the ground surface for the VH and the HV. As a result, pixels at the same position in both radar images correspond to the same point on the ground surface. That is, if the plurality of pixels constituting the image are identified by the two-dimensional coordinates (i, j) represented by the horizontal position i and the vertical position j in the image, the pixels in the VH image. The P VH (i, j) and the pixel P HV (i, j) in the HV image correspond to the same point.
上述のようにレーダー画像の生成処理ではノイズ処理が行われ得るが、本システムではクロス偏波の受信データからレーダー画像を生成する処理にて、不要電波を除去するノイズ処理は行わない。つまり、一般には、地表からの後方散乱波に基づき地表の性状を表すレーダー画像を生成する際に、地表の性状とは無関係な不要電波は画質劣化の原因となるため、不要電波を除去してレーダー画像を生成するが、本システムではこの不要電波によるレーダー画像の画質低下を利用して電波源の存在する領域を検知する。このノイズ処理に関する点を除けば、レーダー画像生成手段１２におけるレーダー画像の生成処理は基本的に従来と同様の原理で行われる。 As described above, noise processing can be performed in the radar image generation processing, but in this system, noise processing for removing unnecessary radio waves is not performed in the processing for generating the radar image from the cross-polarized light reception data. That is, in general, when generating a radar image showing the properties of the ground surface based on the backscattered waves from the ground surface, unnecessary radio waves unrelated to the properties of the ground surface cause deterioration of image quality, so the unnecessary radio waves are removed. A radar image is generated, but this system detects the area where the radio wave source exists by utilizing the deterioration of the image quality of the radar image due to this unnecessary radio wave. Except for the point related to this noise processing, the radar image generation processing in the radar image generation means 12 is basically performed by the same principle as the conventional one.
ちなみに、例えば、受信強度が大きい画素ほど明るく表示するレーダー画像において、不要電波が受信される領域は、地表からの後方散乱波に不要電波の成分が重畳される結果、白濁しコントラストが低下して表示されることが多い。 By the way, for example, in a radar image in which pixels with higher reception intensity are displayed brighter, the region where unnecessary radio waves are received becomes cloudy and the contrast decreases as a result of superimposing unnecessary radio wave components on the backscattered waves from the ground surface. Often displayed.
レーダー画像生成手段１２により生成されたＶＨ及びＨＶのレーダー画像のデータは電波源検知手段１４に入力される。
The VH and HV radar image data generated by the radar image generating means 12 are input to the radio wave
電波源検知手段１４はレーダー画像生成手段１２により生成されたレーダー画像における部分領域ごとに画質を示す指標を算出する（ステップＳ３）。ここではレーダー画像の画素を部分領域とする構成を例として説明するが、部分領域は隣接する複数画素からなる領域とすることもできる。 The radio wave source detecting means 14 calculates an index indicating the image quality for each partial region in the radar image generated by the radar image generating means 12 (step S3). Here, a configuration in which the pixels of the radar image are used as a partial region will be described as an example, but the partial region may be a region composed of a plurality of adjacent pixels.
例えば、電波源検知手段１４は、画質を表す指標値として、レーダー画像を構成する画素ごとにＶＨとＨＶとの間での画素値の相関係数を算出する。ＶＨの画像の画素ＰＶＨ（ｉ，ｊ）での画素値をＳＶＨ（ｉ，ｊ）、またＨＶの画像の画素ＰＨＶ（ｉ，ｊ）での画素値をＳＨＶ（ｉ，ｊ）と表すと、当該画素での画素値の相関係数Ｃ（ｉ，ｊ）は例えば、当該画素を中心とする水平Ｍ画素、垂直Ｎ画素の範囲のＭ×Ｎ個の画素値を用いて次式で定義することができる。なお、Ｍ，Ｎは２以上の自然数であり、また、当該式中、変数に付した＊は、例えば、変数Ｘ＊がＸの複素共役であることを示す。 For example, the radio wave source detecting means 14 calculates the correlation coefficient of the pixel value between VH and HV for each pixel constituting the radar image as an index value indicating the image quality. The pixel value of the VH image at the pixel P VH (i, j) is S VH (i, j), and the pixel value of the HV image at the pixel P HV (i, j) is SHV (i, j). The correlation coefficient C (i, j) of the pixel values in the pixel is, for example, the following using M × N pixel values in the range of horizontal M pixels and vertical N pixels centered on the pixel. It can be defined by an expression. Note that M and N are natural numbers of 2 or more, and * attached to the variable in the equation indicates, for example, that the variable X * is a complex conjugate of X.
ここで、ＶＨとＨＶとで同一のアンテナ位置から送受信を行った場合の同一地点の後方散乱係数は、ＶＨとＨＶとで一般に等しくなる。一方、ＳＡＲは垂直偏波のパルスと水平偏波のパルスとを交互に送信して、ＶＨ及びＨＶの受信データを取得する。つまり、ＶＨ及びＨＶの受信データの取得タイミングにはずれが存在し、また、その間にアンテナ位置が変化する。 Here, when transmission / reception is performed from the same antenna position in VH and HV, the backscattering coefficient at the same point is generally equal in VH and HV. On the other hand, the SAR alternately transmits vertically polarized pulses and horizontally polarized pulses to acquire received data of VH and HV. That is, there is a difference in the acquisition timing of the received data of VH and HV, and the antenna position changes during that time.
不要電波の成分が存在しない領域では、アンテナ位置の違いの影響はあるものの、同一地点での後方散乱に係るＳＶＨ（ｉ，ｊ）とＳＨＶ（ｉ，ｊ）とは近似的には等しくなることが期待できる。つまり、この場合、当該領域の画素についてはＶＨとＨＶとの間で正の相関関係があり、相関係数Ｃｏｒは比較的大きな値となる。 In the region where unnecessary radio wave components do not exist, the SVH (i, j) and SHV (i, j) related to backscattering at the same point are approximately equal, although there is an effect of the difference in antenna position. Can be expected to be. That is, in this case, there is a positive correlation between VH and HV for the pixels in the region, and the correlation coefficient Cor is a relatively large value.
一方、不要電波の成分が存在する領域では、不要電波の成分が異なるタイミング間で相関するとは限らない。そのため、この場合、当該領域の画素でのＶＨとＨＶとの間の相関は概して低くなり、相関係数Ｃｏｒは比較的小さな値となることが期待できる。 On the other hand, in the region where the unnecessary radio wave component exists, the unnecessary radio wave component does not always correlate between different timings. Therefore, in this case, the correlation between VH and HV in the pixels in the region is generally low, and the correlation coefficient Cor can be expected to be a relatively small value.
つまり画素について相関係数Ｃｏｒに基づいて不要電波の影響の有無を推定できる。また、不要電波の成分が重畳した画素を含む画像領域では画質が低下するので、上述したように相関係数Ｃｏｒを画質を示す指標として用いることができる。 That is, it is possible to estimate the presence or absence of the influence of unnecessary radio waves on the pixels based on the correlation coefficient Cor. Further, since the image quality deteriorates in the image region including the pixels on which the components of unnecessary radio waves are superimposed, the correlation coefficient Cor can be used as an index indicating the image quality as described above.
そこで、電波源検知手段１４は、相関係数Ｃｏｒを用いて、クロス偏波のレーダー画像における画質低下領域を特定し、当該領域を電波源の存在が推測される候補領域として検出する（ステップＳ４）。まず、電波源検知手段１４は相関係数Ｃｏｒを予め定めた基準と比較して、不要電波の影響による画質低下の有無を判定する。具体的には、電波源検知手段１４は、相関係数Ｃｏｒが予め定めた閾値Ｔ１未満である画素は不要電波の影響を受けていると判定する。 Therefore, the radio wave source detecting means 14 uses the correlation coefficient Cor to identify the image quality deterioration region in the cross-polarized radar image, and detects the region as a candidate region where the existence of the radio wave source is presumed (step S4). ). First, the radio wave source detecting means 14 compares the correlation coefficient Cor with a predetermined standard, and determines whether or not the image quality is deteriorated due to the influence of unnecessary radio waves. Specifically, the radio wave source detecting means 14 determines that the pixels whose correlation coefficient Cor is less than the predetermined threshold value T1 are affected by unnecessary radio waves.
また、電波源から放射される不要電波の影響は或る程度の拡がりを有した領域で観測されることが期待できる。そこで、電波源検知手段１４は、相関係数Ｃｏｒが閾値Ｔ１未満である画素が予め定めた閾値Ｔ２以上の密度で存在する領域を、不要電波の影響を受けている領域として抽出し、当該領域を電波源の存在が推測される候補領域とする。 In addition, the influence of unnecessary radio waves radiated from the radio wave source can be expected to be observed in a region having a certain extent. Therefore, the radio wave source detecting means 14 extracts a region in which pixels having a correlation coefficient Cor of less than the threshold value T1 exist at a density of a predetermined threshold value T2 or more as a region affected by unnecessary radio waves, and extracts the region. Is a candidate area where the existence of the radio wave source is presumed.
ちなみに、閾値Ｔ２を用いた画素の密度についての条件により、不要電波とは無関係のノイズ等により相関係数Ｃｏｒが低くなる画素を不要電波の影響を受けた領域として誤検出することを防ぐことができる。 By the way, depending on the condition of the pixel density using the threshold value T2, it is possible to prevent erroneous detection of a pixel whose correlation coefficient Cor is low due to noise or the like unrelated to unnecessary radio waves as a region affected by unnecessary radio waves. it can.
表示画像生成手段１６は、表示装置に表示させる画像として、ライク偏波のレーダー画像にて、候補領域に対応する位置を識別可能に表した画像を生成する（ステップＳ５）。具体的には、表示画像生成手段１６は、ステップＳ１にて取得したＶＶ又はＨＨの受信データを用いてレーダー画像を生成する。さらに、当該レーダー画像にて候補領域をユーザが識別することができるように表示した画像を生成し、出力装置１０へ出力し表示させる。例えば、表示画像は、ＶＶ又はＨＨのレーダー画像にて、候補領域以外をモノクロで表示し、候補領域に色を付したものとすることができる。
The display image generation means 16 generates, as an image to be displayed on the display device, an image in which the position corresponding to the candidate region is identifiable in a radar image of like polarization (step S5). Specifically, the display image generation means 16 generates a radar image using the received data of VV or HH acquired in step S1. Further, an image displayed in the radar image so that the user can identify the candidate area is generated, and is output to the
地物が好適に写るＶＶやＨＨのレーダー画像に候補領域を表示することで、例えば、電波源であり得る建物、施設の特定が容易となる。 By displaying the candidate area on the radar image of VV or HH in which the feature is preferably captured, for example, it becomes easy to identify a building or facility that can be a radio wave source.
また、表示画像生成手段１６は、調査地域の地図データを用い、候補領域が表示された地図を表示画像として生成してもよく、当該表示画像においても電波源の建物、施設の把握が容易となる。 Further, the display image generation means 16 may generate a map displaying the candidate area as a display image by using the map data of the survey area, and it is easy to grasp the building and the facility of the radio wave source even in the display image. Become.
上述の構成では、不要電波による画質低下の指標として相関係数Ｃｏｒを用いる例を説明したが、不要電波の影響を受けた画像領域での白濁・コントラスト低下をより直接的に示す指標を用いてもよい。例えば、白濁については明度平均を指標とし、コントラストについては明度分散を指標として用いることができる。 In the above configuration, an example in which the correlation coefficient Cor is used as an index of image quality deterioration due to unnecessary radio waves has been described, but an index that more directly indicates cloudiness / contrast deterioration in an image region affected by unnecessary radio waves is used. May be good. For example, the average lightness can be used as an index for cloudiness, and the dispersion lightness can be used as an index for contrast.
また、電波源検知手段１４は、クロス偏波のレーダー画像を構成する画素ごとに当該画素に対応する地表領域からのレーダー受信波の周波数スペクトルを求め、レーダー送信波に対して想定される後方散乱波強度に応じて設定される閾値Ｔ３を用いて、当該周波数スペクトルにおいて閾値Ｔ３を超えるピークの有無を判定し、当該ピークが存在する画素が予め定めた閾値Ｔ４以上の密度で存在する領域を候補領域とする構成とすることもできる。 Further, the radio wave source detecting means 14 obtains the frequency spectrum of the radar received wave from the ground surface region corresponding to each pixel constituting the cross-polarized radar image, and the rearward scattering expected with respect to the radar transmitted wave. Using the threshold T3 set according to the wave intensity, it is determined whether or not there is a peak exceeding the threshold T3 in the frequency spectrum, and a region in which the pixel in which the peak exists has a density equal to or higher than the predetermined threshold T4 is a candidate. It can also be configured as an area.
例えば、通常のレーダー画像の生成ではノイズであるとしてフィルタリングされ除去される強度を有するピークを、そのノイズ判定での閾値に対応したＴ３を用いて検出する。当該ピークはランダムノイズでも生じ得るが、当該ピークを有する画素が集中する領域は、ランダムノイズではなく不要電波の影響を受けていると推測され、当該画素の集中領域の検出に好適な閾値Ｔ４が設定される。 For example, in the generation of a normal radar image, a peak having an intensity that is filtered and removed as noise is detected by using T3 corresponding to the threshold value in the noise determination. The peak can also occur in random noise, but it is presumed that the region where the pixels having the peak are concentrated is affected by unnecessary radio waves instead of random noise, and the threshold value T4 suitable for detecting the concentrated region of the pixels is set. Set.
また、或る電波源からの不要電波による周波数スペクトルのピークの位置は画素間で共通すると考えられるので、ノイズとされるピークの位置が共通する画素が集中する領域を候補領域として抽出してもよい。 Further, since the peak position of the frequency spectrum due to the unnecessary radio wave from a certain radio wave source is considered to be common among the pixels, even if the region where the pixels having the common peak position as noise are concentrated is extracted as a candidate region. Good.
なお、一般に、クロス偏波での後方散乱波の強度はライク偏波での後方散乱波の強度より低くなるため、不要電波の成分の影響は基本的にライク偏波のレーダー画像よりクロス偏波のレーダー画像に顕著に表れる。そこで、電波源検知手段１４ではクロス偏波のレーダー画像における画質低下領域を特定し、候補領域を求めている。しかし、閾値Ｔ１や閾値Ｔ３を適切に調整することでライク偏波のレーダー画像を用いても、候補領域を求めることが可能である。 In general, the intensity of backscattered waves in cross-polarized light is lower than the intensity of backscattered waves in like-polarized light, so the influence of unnecessary radio wave components is basically cross-polarized from the radar image of like-polarized light. It appears prominently in the radar image of. Therefore, the radio wave source detecting means 14 identifies the image quality deterioration region in the cross-polarized radar image and obtains the candidate region. However, by appropriately adjusting the threshold value T1 and the threshold value T3, it is possible to obtain a candidate region even by using a radar image of like polarization.
２ 電波環境調査システム、４ 演算処理装置、６ 記憶装置、８ 入力装置、１０ 出力装置、１２ レーダー画像生成手段、１４ 電波源検知手段、１６ 表示画像生成手段。 2 Radio wave environment survey system, 4 Arithmetic processing device, 6 Storage device, 8 Input device, 10 Output device, 12 Radar image generation means, 14 Radio source detection means, 16 Display image generation means.
Claims (6)
前記クロス偏波の前記レーダー画像内において、予め定めた基準に基づき、画質が低下した領域を特定し、当該領域を前記電波源の存在が推測される候補領域として検出する電波源検知手段と、
を有することを特徴とする電波環境調査システム。 A radar image generation means that acquires cross-polarized light reception data by a synthetic aperture radar mounted on a flying object and converts the received data including radio wave components from a radio wave source on the ground into a radar image.
In the cross-polarized radar image, a radio wave source detecting means for identifying a region where the image quality has deteriorated based on a predetermined standard and detecting the region as a candidate region where the existence of the radio wave source is presumed.
A radio wave environment survey system characterized by having.
前記電波源検知手段は、前記レーダー画像を構成する画素ごとに当該画素に対応する地表領域からのレーダー受信波の周波数スペクトルを求め、レーダー送信波に対して想定される後方散乱波強度に応じて設定される閾値を用いて前記周波数スペクトルにおいて当該閾値を超えるピークの有無を判定し、当該ピークが存在する画素が予め定めた閾値以上の密度で存在する領域を前記候補領域とすること、を特徴とする電波環境調査システム。 In the radio wave environment survey system according to claim 1,
The radio wave source detecting means obtains the frequency spectrum of the radar received wave from the ground surface region corresponding to the pixel for each pixel constituting the radar image, and according to the backward scattered wave intensity assumed for the radar transmitted wave. It is characterized in that the presence or absence of a peak exceeding the threshold value is determined in the frequency spectrum using a set threshold value, and a region in which pixels having the peak exist at a density equal to or higher than a predetermined threshold value is set as the candidate region. Radio environment survey system.
前記合成開口レーダーは、ＶＨのクロス偏波送受信と前記ＶＨとは異なるＨＶのクロス偏波送受信とを交互に行って、前記レーダー画像生成手段は前記ＶＨ及び前記ＨＶそれぞれについて前記レーダー画像を生成し、
前記電波源検知手段は、前記レーダー画像を構成する画素ごとに前記ＶＨと前記ＨＶとの間での画素値の相関係数を算出し、当該相関係数が予め定めた閾値未満である画素が予め定めた閾値以上の密度で存在する領域を前記候補領域とすること、
を特徴とする電波環境調査システム。 In the radio wave environment survey system according to claim 1,
The synthetic aperture radar alternately performs cross-polarization transmission / reception of VH and cross-polarization transmission / reception of HV different from the VH, and the radar image generation means generates the radar image for each of the VH and the HV. ,
The radio wave source detecting means calculates a correlation coefficient of pixel values between the VH and the HV for each pixel constituting the radar image, and a pixel whose correlation coefficient is less than a predetermined threshold value is included. A region existing at a density equal to or higher than a predetermined threshold value is set as the candidate region.
A radio wave environment survey system featuring.
前記合成開口レーダーは、前記クロス偏波での送受信を行うと共にライク偏波での送受信を行い、前記レーダー画像生成手段は、当該クロス偏波について前記レーダー画像を生成すると共に前記ライク偏波についてのレーダー画像を取得し、
当該電波環境調査システムは、さらに、表示装置に表示させる表示画像として、前記ライク偏波の前記レーダー画像にて前記候補領域に対応する位置を識別可能に表した画像を生成する表示画像生成手段を有すること、
を特徴とする電波環境調査システム。 In the radio wave environment survey system according to any one of claims 1 to 3.
The synthetic aperture radar transmits and receives with the cross-polarized light and transmits and receives with like-polarized light, and the radar image generating means generates the radar image for the cross-polarized light and the like-polarized light. Get radar image,
The radio wave environment survey system further provides a display image generation means for generating a display image to be displayed on the display device, which is an image in which the position corresponding to the candidate region is identifiable in the radar image of the like polarization. To have
A radio wave environment survey system featuring.
前記クロス偏波の前記レーダー画像内において、予め定めた基準に基づき、画質が低下した領域を特定し、当該領域を前記電波源の存在が推測される候補領域として検出する電波源検知ステップと、
を有することを特徴とする電波環境調査方法。 A radar image generation step that acquires cross-polarized light reception data by a synthetic aperture radar mounted on a flying object and converts the received data including radio wave components from a radio wave source on the ground into a radar image.
In the cross-polarized radar image, a radio wave source detection step of identifying a region where the image quality has deteriorated based on a predetermined standard and detecting the region as a candidate region where the existence of the radio wave source is presumed,
A radio wave environment survey method characterized by having.
飛翔体に搭載した合成開口レーダーによるクロス偏波での受信データを取得し、地上の電波源からの電波成分を含んだ前記受信データをレーダー画像に変換するレーダー画像生成手段、及び、
前記クロス偏波の前記レーダー画像内において、予め定めた基準に基づき、画質が低下した領域を特定し、当該領域を前記電波源の存在が推測される候補領域として検出する電波源検知手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。 Computer,
A radar image generation means that acquires cross-polarized light reception data by a synthetic aperture radar mounted on a flying object and converts the received data including radio wave components from a radio wave source on the ground into a radar image, and
A radio wave source detecting means that identifies a region in which image quality has deteriorated in the cross-polarized radar image based on a predetermined standard, and detects the region as a candidate region in which the existence of the radio wave source is presumed.
A program characterized by functioning as.
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