JPH01132983A - 合成開口レーダ装置 - Google Patents

合成開口レーダ装置

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JPH01132983A
JPH01132983A JP62292965A JP29296587A JPH01132983A JP H01132983 A JPH01132983 A JP H01132983A JP 62292965 A JP62292965 A JP 62292965A JP 29296587 A JP29296587 A JP 29296587A JP H01132983 A JPH01132983 A JP H01132983A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
input
antenna
aperture radar
modules
Prior art date
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Pending
Application number
JP62292965A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Shinohara
博 篠原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPH01132983A publication Critical patent/JPH01132983A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は合成開口レーダ装置に関し、小型、低消費電力
を実現し、しかも広観測性、高分解能性の改善を図った
ステップ走査方式の合成開口レーダ装置に関する。
〔従来の技術〕
人工衛星等の移動プラットフォームから進行方向に対し
て側方の地上に電波を発射し、地上の映像を再生するた
めの2次元データを得る合成開口レーダは近時よく知ら
れている。この合成開口レーダにおいては、距離分解能
を向上させるためパルス圧縮技術を利用して実効的に極
めて短いパルス幅を実現させている。
このパルス圧縮技術は、送信信号として直接周波数変調
すなわちリニアFM(Linear  FM)変調、も
しくはチャープ変調と呼ばれる変調信号を利用している
受信信号とこのチャープ変調とは周波数府遅延時間特性
が逆特性のマツチドフィルタとの相関をとることにより
極めて尖鋭なパルスを送信した場合と等価な状態を実現
し、距離分解能の確保を図っている。
一方、方位分解能は、搭載プラットフォームの移動を利
用し実行的に極めて大口径のアンテナを合成し高分解能
を得ている。
このような合成開口レーダに対して、特に要求される基
本的性能としては、上述した高分解能性のほか広域観測
性能と遠距離観測性能がある。広域観測性能は、送信ビ
ームで走査する地上の照射幅であり、これが広いほどデ
ータ取得効率が向上する。また、遠距離観測性能は、ど
れほど遠方を走査できるのかの程度であり、これが優れ
ている程プラットフォームを移動することなく遠方を見
ることができる。第2図に示すように、観測幅Wは次の
(1)式のように表わすことができる。
(1)式において、βはオフナディア角、θrはビーム
幅、Hは高度を示す。
W=H(tan(β+θτ/2>−jan(β−θτ/
2)〕・・・(1) 合成開口レーダの性能諸元を変えずに広域観測性能を実
現するには、高度を不変とすれば、ビーム幅θr又はオ
フナディア角βを大きくすればよい、また、遠距離観測
性能を実現するにはβを大きくすればよい。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来の合成開口レーダは、その性能諸元を変え
ることなく広域観測性、遠距離観測性を実現するために
は、オフナディア角β及びレーダ距離Rを大きくする必
要 P t&R3・s i n (j・B・・・(2)
  Pt:送信ピーク電力、Rニレーダ距離、B:信号
帯幅がある。その結果(2)式からも分るように、送信
ピーク電力を大幅に増大することが必要となり実現が極
めて困難であるという欠点がある。
また、オフナディア角を切替える方法として以下の2つ
の方式がある。・アンテナを駆動して機械的にオフナデ
ィア角を切替える。・送信電波の位相を制御してビーム
指向方向を変えることによりオフナディア角を切替える
しかしながら、合成開口レーダ用大型アンテナのオフナ
ディア角を細かい分解能で機械的に走査することは極め
て困難であるという欠点がある。
また電子的走査は、細かい分解能でオフナディア角を切
替ることは可能であるという欠点があるが、従来のフェ
ーズドアレーアンテナでは、第3図に示すようなハード
ウェア構成上の制約により位相をステップ的にしか制御
できない。
このような条件から、オフナディア角を大きくした場合
、アンテナパターンのサイドローブの劣化により分解能
が劣化するという欠点がある。
本発明の目的は上述した欠点を除去し、観測幅Wを分割
し、観測幅Wを小としてオフナディア角βを小とし電子
的にビーム指向性を連続的に切替えて広域観測性を実現
する手段と、アンテナを駆動して機械的にオフナディア
角を切替える手段、ならびに送信電波の信号帯域幅を切
替える手段を備えることにより、送信ピーク電力を大幅
に増大させることなく広分解能および広域観測性ならび
に遠距離観測性を著しく改善しうる合成開口レーダ装置
を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の装置は、人工衛星等の飛翔体に搭載され飛行方
向と直角斜方向に直線周波数変調された送信電波を発射
しつつデータを取得する合成開口レーダ装置において送
信電波の信号帯域幅の切替えとアンタナを駆動して機械
的にオフナディア(Of f−Nadi r)角を切替
える機械的操作ならびに送信電波の位相を制御してビー
ム指向方向を切替える電子的操作を組合せたステップ操
作方式とを実現する手段を備えて構成される。
〔実施例〕
次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図である。第
1図の実施例の説明に入る前に本発明の動作概要を説明
する。本発明は機械的走査を電子的走査と組合せたもの
で、第4図に示すようにオフナディア角θlとθ2どの
大きい切替は機械的に行ない、観測幅1および2内の小
さな切替は第5図に示すような分割で電子的にステップ
走査するものである。
第1図に戻って実施例の説明を続行する。送信部1は、
所定の送信周波数に設定されたチャープ信号14を発生
する。チャープ−信号14はアイソレータ3によりデバ
イダ/コンバイナ4に入力される。
入力されたチャープ信号は、デバイダ/コンバイナ4に
よりT(送信)/(受信)モジュールの数だけ分岐され
る0分岐信号25は、T/Rモジュール8−1〜8−n
に入力される。T/Rモジュール8−1〜8−nはそれ
ぞれ、移相器5、アイソレータ3−1.3−2高出力増
幅器6、低雑音増幅器7から構成される。移相器5は、
制御部13で演算された移相器制御信号18により分岐
信号25の移相をシフトする、この移相シフトは各T/
Rモジュールごとに異なり、最終的にはアンテナ部10
から出力する送信電波のビーム指向性がこの移相器制御
信号18により決まる。移相器5を出力した信号はアイ
ソレータ3−1を経由して高出力増幅器6で所定の出力
レベルまで増幅される。増幅された信号はアイソレータ
3−2を経由してアンテナ部10から出力される。受信
信号はアンテナ部10に入力された後、T/Rモジュー
ル−8−1〜8−nに入力され、アイソレータ3−2を
経由して低雑音増幅器7に入力されて所定のレベルに増
幅された後アイソレータ3−1を介して再び移相器5に
入力される。ここては、送信信号とは逆に移相をシフト
される。ただし制御部13から入力される移相器制御信
号18は、送信信号の場合と同じである。T/Rモジュ
ール8−1〜8−nな出力信号はデバイダ/コンバイナ
4に入力され、コンバイナで合成され一つの合成信号1
5となる0本信号はアイソレータ3を経由して受信部2
に入力され、I、Qビデオ信号16に変換される。これ
らビデオ信号は、信号処理部12でA−D変換された後
、所定のフォーマットで観測データ21として出力され
る。この場合のA−D変換処理はA−D制御信号20に
よって制御される。電源部9はT/Rモジュール8−1
〜8−nに電源を供給する。各T/Rモジュールのオン
/オフは、制御部13からの制御信号26によって制御
され送信ピーク電力を制御することも可能である。制御
部16は地上からのコマンド信号22により、合成開口
レーダの運用制御を行うととも番こ移相器5に必要な移
相器制御信号18をコマンド信号22及び姿勢データ2
4を利用して演算して求める。また、アンテナ駆動部1
1にオフナディア角制御信号19を供給する。こうして
、制御部13で電子的ならびに機械的なステップ走査を
制御する。テレメトリ信号23は合成開口レーダ装置の
状態をモニタするためのもので地上に送られる。
〔発明の効果〕
以上説明した始く本発明によれば、人工衛星を移動プラ
ットフォームとする合成開口レーダにおいて、送信ピー
ク電力の増大を抑圧した状態で、高分解能性および観測
距離の広域化ならびに遠距離化の著しい改善が図れる合
成開口レーダ装置が実現できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のブロック図、第2図は走査
幅と高度及びオフナディア角の関係図、第3図は従来の
フェーズドアレーアンテナの移相制御方法の説明図、第
4図は機械的走査とオフナディアの関係を示す説明図、
第5図は電子的ステップ走査を説明するための概念図で
ある。 1・・・送信部、2・・・受信部、3.3−1.3−2
・・・アイソレータ、4・・・デバイダ/コンバイナ、
5・・・移相器、6・・・高出力増幅器、7・・・低雑
音増幅器、8−1〜8−n・・・T/Rモジュール、9
・・・電源部、10・・・アンテナ部、11・・・アン
テナ駆動部、12・・・信号処理部、13・・・制御部
。 代理人 弁理士  内 原  晋 第2図 蛸 4 図 殆 、5″ 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 人工衛星等の飛翔体に搭載され飛行方向と直角斜方向に
    直線周波数変調された送信電波を発射しつつデータを取
    得する合成開口レーダ装置において送信電波の信号帯域
    幅の切替えとアンテナを駆動して機械的にオフナディア
    (Off−Nadir)角を切替える機械的操作ならび
    に送信電波の位相を制御してビーム指向方向を切替える
    電子的操作を組合せたステップ操作方式とを実現する手
    段を備えて、観測対象に応じて観測幅及び分解能を設定
    することを特徴とする合成開口レーダ装置。
JP62292965A 1987-11-18 1987-11-18 合成開口レーダ装置 Pending JPH01132983A (ja)

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