JPH0378686A - 合成開口レーダ装置 - Google Patents
合成開口レーダ装置Info
- Publication number
- JPH0378686A JPH0378686A JP1216545A JP21654589A JPH0378686A JP H0378686 A JPH0378686 A JP H0378686A JP 1216545 A JP1216545 A JP 1216545A JP 21654589 A JP21654589 A JP 21654589A JP H0378686 A JPH0378686 A JP H0378686A
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- Japan
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- antenna
- planar array
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- Pending
Links
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 206010034719 Personality change Diseases 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 235000003642 hunger Nutrition 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000037351 starvation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
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。
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）
本発明は航空機、人工衛星等に搭載される合成開口レー
ダ装置に関する。
ダ装置に関する。
（従来の技術）
人工衛星、航空機等の移動プラットフォームから進行方
向に対して９０°方向に地上に電波を発射し、その反射
信号を受信して処理することにより地上の映像を得る合
成開口レーダ（ＳＡＲ）は近年よく知られている。
向に対して９０°方向に地上に電波を発射し、その反射
信号を受信して処理することにより地上の映像を得る合
成開口レーダ（ＳＡＲ）は近年よく知られている。
第２図は移動プラットフォームに搭載されたサイドルッ
キングレーダにより合成開口レーダを実現する際の動作
原理を示す動作説明図である。小開口のサイドルッキン
グレーダアンテナを搭載した飢空ｆｉｌ（この場合、航
空機がプラットフォームとなる）は予め設定された特定
の航路Ｉ、を速度Ｖで移動する。そして地上から高度り
のある点Ａでサイドルッキングレーダアンテナから一定
間隔で進行方向りと直角方向に送信パルスを放射する。
キングレーダにより合成開口レーダを実現する際の動作
原理を示す動作説明図である。小開口のサイドルッキン
グレーダアンテナを搭載した飢空ｆｉｌ（この場合、航
空機がプラットフォームとなる）は予め設定された特定
の航路Ｉ、を速度Ｖで移動する。そして地上から高度り
のある点Ａでサイドルッキングレーダアンテナから一定
間隔で進行方向りと直角方向に送信パルスを放射する。
この送信パルスは、角度βで広がりながら地上面ＢＣＥ
Ｄを照射する。そして地上面ＢＣＥＤで反射された反射
波がサイドルッキングレーダで受信される。このような
動作を移動プラットフォームが速度Ｖで移動している間
おこなう。従って、地上面を距離ＢＣの幅で進行方向り
と平行な線分ρ。
Ｄを照射する。そして地上面ＢＣＥＤで反射された反射
波がサイドルッキングレーダで受信される。このような
動作を移動プラットフォームが速度Ｖで移動している間
おこなう。従って、地上面を距離ＢＣの幅で進行方向り
と平行な線分ρ。
ｐ′間の反射波が受信信号として受信され、振幅情報お
よび位相情報が記録される。例えば、移動プラットフォ
ームから方向角φ、距離Ｒにある地上面の目標Ｐは、送
信パルスの照射を進行線り上の点Ｆから受は始めて点Ｇ
で受は終わる。この間に照射された送信パルスは、点Ｐ
で反射されて受信信号として受信される。この間の受信
信号は、距離情報と共に絶えず変化する相対速度に対応
する位相情報を含んでいる。これらの情報を含んでいる
受信信号に対して所定の処理を加えることにより点Ｐの
形や大きさが判断される。
よび位相情報が記録される。例えば、移動プラットフォ
ームから方向角φ、距離Ｒにある地上面の目標Ｐは、送
信パルスの照射を進行線り上の点Ｆから受は始めて点Ｇ
で受は終わる。この間に照射された送信パルスは、点Ｐ
で反射されて受信信号として受信される。この間の受信
信号は、距離情報と共に絶えず変化する相対速度に対応
する位相情報を含んでいる。これらの情報を含んでいる
受信信号に対して所定の処理を加えることにより点Ｐの
形や大きさが判断される。
そして、送信パルスには、通常、距離分解能を向上させ
る為にＲＦ電波を一定の変化率で周波数変調するリニア
ＦＭパルスを利用している。このリニアＦＭパルスは、
距離分解能を向上させる為に合成開口レーダで一般的に
利用されているパルス圧縮技術の一部である。このパル
ス圧縮技術は、送信パルスのピーク値出力を増大するか
わりに、パルス幅を長くしてこれにリニアＦＭを加えて
占有帯域幅を広くし、短いパルスと等価な分解を得るも
のである。画像処理のレンジ圧縮においては、周波数対
遅延時間特性が逆な分散型遅延線を介して信号が一点に
集められ尖鋭なパルスとして出力する。
る為にＲＦ電波を一定の変化率で周波数変調するリニア
ＦＭパルスを利用している。このリニアＦＭパルスは、
距離分解能を向上させる為に合成開口レーダで一般的に
利用されているパルス圧縮技術の一部である。このパル
ス圧縮技術は、送信パルスのピーク値出力を増大するか
わりに、パルス幅を長くしてこれにリニアＦＭを加えて
占有帯域幅を広くし、短いパルスと等価な分解を得るも
のである。画像処理のレンジ圧縮においては、周波数対
遅延時間特性が逆な分散型遅延線を介して信号が一点に
集められ尖鋭なパルスとして出力する。
移動プラットフォームは速度Ｖで予め設定された進行線
りを移動しながら、次々に相対方位が変化する情報をサ
イドルッキングレーダにより取得する。このときサイド
ルッキングレーダは、進行方向のある位置で送信パルス
を放射し、目標からの反射波を受信する。そして、一定
時間後、次の位置でまたパルスを送信する。このように
して次々に各位置で取得した距離および相対速度すなわ
ち方位情報を含む受信信号を位相情報に含まれる位相量
の変化に対応させて合成する。このような処理をするこ
とにより長い間口径を有するアンテナを用いた場合と実
効的に同じ効果が得られる合成開口レーダとしての機能
を持たせることが出来る。
りを移動しながら、次々に相対方位が変化する情報をサ
イドルッキングレーダにより取得する。このときサイド
ルッキングレーダは、進行方向のある位置で送信パルス
を放射し、目標からの反射波を受信する。そして、一定
時間後、次の位置でまたパルスを送信する。このように
して次々に各位置で取得した距離および相対速度すなわ
ち方位情報を含む受信信号を位相情報に含まれる位相量
の変化に対応させて合成する。このような処理をするこ
とにより長い間口径を有するアンテナを用いた場合と実
効的に同じ効果が得られる合成開口レーダとしての機能
を持たせることが出来る。
（発明が解決しようとする課題）
上述した従来の合成開口レーダ装置では、プラットフォ
ームの姿勢誤差によりアンテナの指向方向がずれると、
ドプラースペクトル中心周波数が零ドプラー周波数から
ドプラー偏移に相当する分だけずれてしまう。即ち、ア
ンテナの指向誤差による画質の劣化を防止するためには
、アンテナ指向誤差は、処理時にデータの補正が可能な
範囲にあるように、次式に示す関係を満足しなければな
らない。
ームの姿勢誤差によりアンテナの指向方向がずれると、
ドプラースペクトル中心周波数が零ドプラー周波数から
ドプラー偏移に相当する分だけずれてしまう。即ち、ア
ンテナの指向誤差による画質の劣化を防止するためには
、アンテナ指向誤差は、処理時にデータの補正が可能な
範囲にあるように、次式に示す関係を満足しなければな
らない。
Δθａ≦１／２Ｓｉｎ−１λ・ＰＲＦ／２Ｖ）ここで、
θａはアンテナ指向誤差、λは波長、ＰＲＦはパルス繰
り返し周波数、■は衛星速度である。
θａはアンテナ指向誤差、λは波長、ＰＲＦはパルス繰
り返し周波数、■は衛星速度である。
従って、従来の合成開口レーダ装置では、上式を満足さ
せるためにプラットフォームの姿勢誤差（アンテナ指向
方向誤差）の許容範囲がかなり厳しくなる。このように
従来の合成開口レーダ装置には解決すべき課題があった
。
せるためにプラットフォームの姿勢誤差（アンテナ指向
方向誤差）の許容範囲がかなり厳しくなる。このように
従来の合成開口レーダ装置には解決すべき課題があった
。
（課題を解決するための手段）
本発明の合成開口レーダ装置は、上記目的を達成するた
めに、航空機、人工衛星等の移動プラットフォームに搭
載され、送信機で、高電力の高周波信号を生成し、複数
のアンテナ素子を平面状に配列してなる平面配列アンテ
ナに前記高周波信号を供給し、該平面配列アンテナでビ
ーム状の電波を地上に向けて放射し、地上で反射された
電波を前記平面配列アンテナで受信し、該平面配列アン
テナの受信出力を受信機に導き、該受信機の出力を処理
して地上の像を得る合成開口レーダ装置において、 前記送信機から出力される前記高周波信号を前記アンテ
ナ素子の個数分に分岐して複数の分岐信号を出力するデ
バイダと、 前記アンテナ素子にそれぞれ対応して設けられ、前記複
数の分岐信号の位相を移相量制御信号に応じて変化させ
て対応する前記アンテナ素子にそれぞれ供給する複数の
移相器と、 前記移動プラットフォームの姿勢を検知してプラットフ
ォーム姿勢角データを生成する姿勢センサと、 基準姿勢角データと前記プラットフォーム姿勢データと
の差分を求め、該差分を誤差信号として出力する誤差検
出器と、 該誤差信号に基づいて前記各移相器ごとの移相量を表す
移相量制御信号を生成する位相制御器と、前記平面配列
アンテナの各アンテナ素子により受信して得た受信信号
を合成し、前記受信機に加えるコンバイナとを有する。
めに、航空機、人工衛星等の移動プラットフォームに搭
載され、送信機で、高電力の高周波信号を生成し、複数
のアンテナ素子を平面状に配列してなる平面配列アンテ
ナに前記高周波信号を供給し、該平面配列アンテナでビ
ーム状の電波を地上に向けて放射し、地上で反射された
電波を前記平面配列アンテナで受信し、該平面配列アン
テナの受信出力を受信機に導き、該受信機の出力を処理
して地上の像を得る合成開口レーダ装置において、 前記送信機から出力される前記高周波信号を前記アンテ
ナ素子の個数分に分岐して複数の分岐信号を出力するデ
バイダと、 前記アンテナ素子にそれぞれ対応して設けられ、前記複
数の分岐信号の位相を移相量制御信号に応じて変化させ
て対応する前記アンテナ素子にそれぞれ供給する複数の
移相器と、 前記移動プラットフォームの姿勢を検知してプラットフ
ォーム姿勢角データを生成する姿勢センサと、 基準姿勢角データと前記プラットフォーム姿勢データと
の差分を求め、該差分を誤差信号として出力する誤差検
出器と、 該誤差信号に基づいて前記各移相器ごとの移相量を表す
移相量制御信号を生成する位相制御器と、前記平面配列
アンテナの各アンテナ素子により受信して得た受信信号
を合成し、前記受信機に加えるコンバイナとを有する。
（実施例）
次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例の構成図である。同図におい
て、１は送信機、２はデバイダ／コンバイナ、３は誤差
検出器、４は移相制御器、５−１゜５−２．・・・は移
相器、６−１．６−２．・・・は平面配列アンテナ、７
は受信機、８はプラットフォーム姿勢センサ、９はサー
キュレータである。
て、１は送信機、２はデバイダ／コンバイナ、３は誤差
検出器、４は移相制御器、５−１゜５−２．・・・は移
相器、６−１．６−２．・・・は平面配列アンテナ、７
は受信機、８はプラットフォーム姿勢センサ、９はサー
キュレータである。
次に第１図の動作を説明する。外部より起動されると、
送信機１は送信信号を発振する。送信信号はサーキュレ
ータ９を経てデバイダ／コンバイナ２に加えられる。デ
バイダ／コンバイナ２はこの送信信号を移相器５−１．
５−２．・・・に分配する。
送信機１は送信信号を発振する。送信信号はサーキュレ
ータ９を経てデバイダ／コンバイナ２に加えられる。デ
バイダ／コンバイナ２はこの送信信号を移相器５−１．
５−２．・・・に分配する。
このとき、プラットフォーム姿勢センサ８は、プラット
フォームの姿勢を検出してセンサ出力を誤差検出器３に
加える。誤差検出器３は、基準帝勢角データとこのセン
サ出力で示されるデータとの差分を取り、移相制御器４
に加える。移相制御器４は、この差分に基づいて各移相
器５−１゜５−２．・・・で変化させる移相を制御する
。
フォームの姿勢を検出してセンサ出力を誤差検出器３に
加える。誤差検出器３は、基準帝勢角データとこのセン
サ出力で示されるデータとの差分を取り、移相制御器４
に加える。移相制御器４は、この差分に基づいて各移相
器５−１゜５−２．・・・で変化させる移相を制御する
。
従って、送信機１から出力された送信信号は、プラット
フォームの姿勢誤差に応じて移相が制御された移相器５
−１．５−２．・・・を通して平面配列アンテナ６−１
．６−２．・・・に送られ送信される。この結果、平面
配列アンテナ６−１．６−２゜・・・で形成されるビー
ムの指向方向は一定に制御される。
フォームの姿勢誤差に応じて移相が制御された移相器５
−１．５−２．・・・を通して平面配列アンテナ６−１
．６−２．・・・に送られ送信される。この結果、平面
配列アンテナ６−１．６−２゜・・・で形成されるビー
ムの指向方向は一定に制御される。
また、平面アンテナ６−１．６−２．・・・により受信
された受信信号は、移相器５−１．５−２゜・・・を通
り、デバイダ／コンバイナ２に力Ｕえられる。
された受信信号は、移相器５−１．５−２゜・・・を通
り、デバイダ／コンバイナ２に力Ｕえられる。
そして、デバイダ／コンバイナ２により合成され、た受
信信号はサーキュレータ９を経て受信機７に加えられる
。
信信号はサーキュレータ９を経て受信機７に加えられる
。
（発明の効果）
以上に説明したように、本発明の合成開口レーダ装置は
、電子的に移相器の位相を制御することにより、プラッ
トフォームの姿勢変動に起因するアンテナ指向方向のず
れを補正する。従って、本発明の採用により、プラット
フォームの姿勢変動の許容範囲を大幅に大きくできる。
、電子的に移相器の位相を制御することにより、プラッ
トフォームの姿勢変動に起因するアンテナ指向方向のず
れを補正する。従って、本発明の採用により、プラット
フォームの姿勢変動の許容範囲を大幅に大きくできる。
第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図は合成開口
レーダの動作原理を説明する図である。 １・・・送信機、２・・・デバイダ／コンバイナ、３・
・・誤差検出器、４・・・移相制御器、５−１゜５−２
．・・・移相器、６−１．６−２．・・・平面配列アン
テナ、７・・・受信機、８・・・プラットフォーム姿勢
センサ。
レーダの動作原理を説明する図である。 １・・・送信機、２・・・デバイダ／コンバイナ、３・
・・誤差検出器、４・・・移相制御器、５−１゜５−２
．・・・移相器、６−１．６−２．・・・平面配列アン
テナ、７・・・受信機、８・・・プラットフォーム姿勢
センサ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 航空機、人工衛星等の移動プラットフォームに搭載され
、送信機で、高電力の高周波信号を生成し、複数のアン
テナ素子を平面状に配列してなる平面配列アンテナに前
記高周波信号を供給し、該平面配列アンテナでビーム状
の電波を地上に向けて放射し、地上で反射された電波を
前記平面配列アンテナで受信し、該平面配列アンテナの
受信出力を受信機に導き、該受信機の出力を処理して地
上の像を得る合成開口レーダ装置において、前記送信機
から出力される前記高周波信号を前記アンテナ素子の個
数分に分岐して複数の分岐信号を出力するデバイダと、 前記アンテナ素子にそれぞれ対応して設けられ、前記複
数の分岐信号の位相を移相量制御信号に応じて変化させ
て対応する前記アンテナ素子にそれぞれ供給する複数の
移相器と、前記移動プラットフォームの姿勢を検知して
プラットフォーム姿勢角データを生成する姿勢センサと
、 基準姿勢角データと前記プラットフォーム姿勢データと
の差分を求め、該差分を誤差信号として出力する誤差検
出器と、 該誤差信号に基づいて前記各移相器ごとの移相量を表す
移相量制御信号を生成する位相制御器と、前記平面配列
アンテナの各アンテナ素子により受信して得た受信信号
を合成し、前記受信機に加えるコンバイナと を設けてなることを特徴とする合成開口レーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1216545A JPH0378686A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 合成開口レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1216545A JPH0378686A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 合成開口レーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0378686A true JPH0378686A (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=16690116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1216545A Pending JPH0378686A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | 合成開口レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0378686A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002372582A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | 合成開口レーダ装置 |
| JP2004506913A (ja) * | 2000-08-10 | 2004-03-04 | レイセオン・カンパニー | 適応アレイの位相安定 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61167890A (ja) * | 1985-01-21 | 1986-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ダ装置 |
| JPH01132983A (ja) * | 1987-11-18 | 1989-05-25 | Nec Corp | 合成開口レーダ装置 |
-
1989
- 1989-08-23 JP JP1216545A patent/JPH0378686A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61167890A (ja) * | 1985-01-21 | 1986-07-29 | Mitsubishi Electric Corp | レ−ダ装置 |
| JPH01132983A (ja) * | 1987-11-18 | 1989-05-25 | Nec Corp | 合成開口レーダ装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004506913A (ja) * | 2000-08-10 | 2004-03-04 | レイセオン・カンパニー | 適応アレイの位相安定 |
| JP4855633B2 (ja) * | 2000-08-10 | 2012-01-18 | レイセオン カンパニー | 適応アレイの位相安定 |
| JP2002372582A (ja) * | 2001-06-15 | 2002-12-26 | Mitsubishi Electric Corp | 合成開口レーダ装置 |
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