JPH095433A - 干渉型合成開口レーダ画像処理方法及び干渉型合 成開口レーダ装置 - Google Patents
干渉型合成開口レーダ画像処理方法及び干渉型合 成開口レーダ装置Info
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- JPH095433A JPH095433A JP7154889A JP15488995A JPH095433A JP H095433 A JPH095433 A JP H095433A JP 7154889 A JP7154889 A JP 7154889A JP 15488995 A JP15488995 A JP 15488995A JP H095433 A JPH095433 A JP H095433A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】地震予知、火山噴火予知、土石流予測等の数ｃ
ｍ単位の精度で微妙な地形変動、地形図をターゲット変
化、軌道に関係なく常時安定して得る。 【構成】航空機又は衛星等の飛翔体に搭載し、地上に電
波を放射し、また地上からの反射波を同時に受信するア
ンテナとアンテナに送信波を出力しかつ同時に受信波を
入力する送受信部と、受信信号を処理する画像処理部
と、画像処理部出力を干渉処理し、かつ前回取得した同
一シーン画像との相関比較を行い、２つの画像信号間の
相関を改善することでリアルタイムで精度の良い地形図
／地形変動を抽出する地形抽出部から構成される。
ｍ単位の精度で微妙な地形変動、地形図をターゲット変
化、軌道に関係なく常時安定して得る。 【構成】航空機又は衛星等の飛翔体に搭載し、地上に電
波を放射し、また地上からの反射波を同時に受信するア
ンテナとアンテナに送信波を出力しかつ同時に受信波を
入力する送受信部と、受信信号を処理する画像処理部
と、画像処理部出力を干渉処理し、かつ前回取得した同
一シーン画像との相関比較を行い、２つの画像信号間の
相関を改善することでリアルタイムで精度の良い地形図
／地形変動を抽出する地形抽出部から構成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は干渉型合成開口レーダ、
より具体的には航空機、人工衛星等の飛翔体に搭載され
る合成開口レーダ装置に係り、特に、標高データ及び地
形変動を常時、数ｃｍ精度でリアルタイムで抽出できる
干渉型合成開口レーダ画像処理方法及び干渉型合成開口
レーダ装置に関する。
より具体的には航空機、人工衛星等の飛翔体に搭載され
る合成開口レーダ装置に係り、特に、標高データ及び地
形変動を常時、数ｃｍ精度でリアルタイムで抽出できる
干渉型合成開口レーダ画像処理方法及び干渉型合成開口
レーダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】地震予知、火山噴火予知、土石流予測を
行うには、高精度な等高線図作成及び高精度な地形変動
を抽出することが必要不可欠である。従来、このような
地形変動を抽出するためには、光学カメラを用いた航空
測量やステレオ視が行なわれてきた。しかしこれらの手
法では地形変動量を抽出するまでに原理的に多くの時間
が必要であり、また、精度が充分でなかったり、雲天時
／夜間観測ができないため、必要な時、リアルタイムで
情報が収集できないという問題があった。この様な欠点
を解消するため、たとえば、特開昭６３−２６２５７８
号公報には昼夜間／全天候で観測が可能な合成開口レー
ダを用いた干渉型ＳＡＲ（地形マッピングレーダ，ＳＡ
Ｒ；Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄ
ａ）が記載されている。また、干渉型合成開口レーダ装
置及び地形変動観測方式（特願平５−１６７４００号出
願）では、地上基準点を設置し、校正することでｃｍ単
位の地形変動抽出可能な方式が記載されている。さら
に、干渉型合成開口レーダ装置から得た３次元情報を用
いる地形図作成装置（特願平５−３３４２５６号出願）
では、地形図の作成手法が記載されている。干渉型ＳＡ
Ｒは必要な時に地表面の３次元情報を取得することがで
きるレーダ装置で、飛翔体に１台のアンテナが取付けら
れている場合はもう一度フライトし、同一シーンのデー
タを取得することで、また、飛翔体に２台のアンテナが
取付けられている場合は、一度のフライトで３次元情報
を取得することができる。地形変動を抽出する場合には
基本的には上記作業をもう一度繰り返し、取得した３次
元情報と以前取得した３次元情報の差を取ることで可能
である。その具体的手段については航空機及び衛星で多
少異なり、いくつかの方式が提案されている。
行うには、高精度な等高線図作成及び高精度な地形変動
を抽出することが必要不可欠である。従来、このような
地形変動を抽出するためには、光学カメラを用いた航空
測量やステレオ視が行なわれてきた。しかしこれらの手
法では地形変動量を抽出するまでに原理的に多くの時間
が必要であり、また、精度が充分でなかったり、雲天時
／夜間観測ができないため、必要な時、リアルタイムで
情報が収集できないという問題があった。この様な欠点
を解消するため、たとえば、特開昭６３−２６２５７８
号公報には昼夜間／全天候で観測が可能な合成開口レー
ダを用いた干渉型ＳＡＲ（地形マッピングレーダ，ＳＡ
Ｒ；Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｒａｄ
ａ）が記載されている。また、干渉型合成開口レーダ装
置及び地形変動観測方式（特願平５−１６７４００号出
願）では、地上基準点を設置し、校正することでｃｍ単
位の地形変動抽出可能な方式が記載されている。さら
に、干渉型合成開口レーダ装置から得た３次元情報を用
いる地形図作成装置（特願平５−３３４２５６号出願）
では、地形図の作成手法が記載されている。干渉型ＳＡ
Ｒは必要な時に地表面の３次元情報を取得することがで
きるレーダ装置で、飛翔体に１台のアンテナが取付けら
れている場合はもう一度フライトし、同一シーンのデー
タを取得することで、また、飛翔体に２台のアンテナが
取付けられている場合は、一度のフライトで３次元情報
を取得することができる。地形変動を抽出する場合には
基本的には上記作業をもう一度繰り返し、取得した３次
元情報と以前取得した３次元情報の差を取ることで可能
である。その具体的手段については航空機及び衛星で多
少異なり、いくつかの方式が提案されている。
【０００３】さらに、一番問題となるのが、２回のフラ
イトパスをいかに精度良く再現できるか、また、高精度
な軌道情報をいかにして得るかである。これについては
近年の技術で可能である、例えばＤＧＰＳ（Ｄｉｆｅｒ
ｅｎｔｉａｌ ＧＰＳ）を採用すれば数ｍｍ単位の情報
を得ることができるため軌道情報として十分である。ま
たナビゲーション装置（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｓ
ｔｅｍ）を持たない航空機においてもＤＧＰＳを用いれ
ば２０〜３０ｍ以内の精度でのリフライトが可能とな
る。これ以外にもレーザによる測距技術を応用すれば本
問題は解決される。
イトパスをいかに精度良く再現できるか、また、高精度
な軌道情報をいかにして得るかである。これについては
近年の技術で可能である、例えばＤＧＰＳ（Ｄｉｆｅｒ
ｅｎｔｉａｌ ＧＰＳ）を採用すれば数ｍｍ単位の情報
を得ることができるため軌道情報として十分である。ま
たナビゲーション装置（Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｓ
ｔｅｍ）を持たない航空機においてもＤＧＰＳを用いれ
ば２０〜３０ｍ以内の精度でのリフライトが可能とな
る。これ以外にもレーザによる測距技術を応用すれば本
問題は解決される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同一シ
ーンを繰り返し観測し、標高データ又は地形変動データ
を取得しようとした場合、種々の影響で精度が劣化する
欠点があった。標高精度σh は（１）式の様に表され
る。
ーンを繰り返し観測し、標高データ又は地形変動データ
を取得しようとした場合、種々の影響で精度が劣化する
欠点があった。標高精度σh は（１）式の様に表され
る。
【０００５】
【０００６】σh ：標高精度、λ：波長、θ：オフナデ
ィア角、σψ ：位相雑音、ρ：スラントレンジ距離、
Ｂ：軌道間距離（垂直） 位相雑音σψ はアンテナ間距離、受信機雑音等のシス
テム雑音を表わしており、図７に示す様に相関度（２つ
の画像間）が良い程小さくなる。相関度０は無相関を表
わしている。さらに、この相関度は（２）式の様に表わ
すことができる。
ィア角、σψ ：位相雑音、ρ：スラントレンジ距離、
Ｂ：軌道間距離（垂直） 位相雑音σψ はアンテナ間距離、受信機雑音等のシス
テム雑音を表わしており、図７に示す様に相関度（２つ
の画像間）が良い程小さくなる。相関度０は無相関を表
わしている。さらに、この相関度は（２）式の様に表わ
すことができる。
【０００７】
【０００８】
【０００９】ＳＮＲ：信号対雑音比（Ｓｉｇｎａｌ ｔ
ｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ） この（２）式において、相関度はそれぞれの項の相関が
良い程、最終的には良い標高精度／地形変動精度が実現
できる。また、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓ
ｅ ｒａｔｉｏ）については、システム設計時にある程
度考慮できるため、その影響度を小さくすることは可能
である。しかしながらターゲットの相関及び軌道間距離
による相関については定常的に安定させることが非常に
難かしく精度が大きくバラツク結果、相関度が向上せ
ず、標高精度が劣化するという欠点があった。
ｏ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ） この（２）式において、相関度はそれぞれの項の相関が
良い程、最終的には良い標高精度／地形変動精度が実現
できる。また、ＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｎｏｉｓ
ｅ ｒａｔｉｏ）については、システム設計時にある程
度考慮できるため、その影響度を小さくすることは可能
である。しかしながらターゲットの相関及び軌道間距離
による相関については定常的に安定させることが非常に
難かしく精度が大きくバラツク結果、相関度が向上せ
ず、標高精度が劣化するという欠点があった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め本発明の干渉型合成開口レーダ画像処理方法は、飛翔
体より地上に対し電波を放射し、その反射波を受信する
ことによりＳＡＲ再生データを取得する干渉型合成開口
レーダにより、同一シーンを少なくても前後２回観測し
２組のＳＡＲ再生データを生成し、それぞれを相互に干
渉させて２つの縞画像データを出力し、前記２つの干渉
縞画像データの差分を抽出して三次元画像データを出力
する干渉型合成開口レーダ画像処理方法において、前記
２組のＳＡＲ再生データの相関比較を行い、周波数領域
において相関特性を改善し前記干渉による干渉縞画像デ
ータを出力することを特徴とする。
め本発明の干渉型合成開口レーダ画像処理方法は、飛翔
体より地上に対し電波を放射し、その反射波を受信する
ことによりＳＡＲ再生データを取得する干渉型合成開口
レーダにより、同一シーンを少なくても前後２回観測し
２組のＳＡＲ再生データを生成し、それぞれを相互に干
渉させて２つの縞画像データを出力し、前記２つの干渉
縞画像データの差分を抽出して三次元画像データを出力
する干渉型合成開口レーダ画像処理方法において、前記
２組のＳＡＲ再生データの相関比較を行い、周波数領域
において相関特性を改善し前記干渉による干渉縞画像デ
ータを出力することを特徴とする。
【００１１】また、本発明の干渉型合成開口レーダ画像
処理方法は、飛翔体より地上に対し電波を放射し、その
反射波を受信することによりＳＡＲ再生データを取得す
る干渉型合成開口レーダにより、同一シーンを少なくて
も前後２回観測し２組のＳＡＲ再生データを生成し、そ
れぞれを相互に干渉させて２つの干渉縞画像データを出
力し、前記２つの干渉縞画像データを差分を抽出して三
次元画像データを出力する干渉型合成開口レーダ画像処
理方法において、前記２組のＳＡＲ再生データの相関比
較を行い、周波数領域において相関特性を改善し前記干
渉による干渉縞画像データを出力し、前記２組のＳＡＲ
再生データ取得時の軌道姿勢データにより前記干渉縞画
像データの一方の位相補正を行うことを特徴とする。
処理方法は、飛翔体より地上に対し電波を放射し、その
反射波を受信することによりＳＡＲ再生データを取得す
る干渉型合成開口レーダにより、同一シーンを少なくて
も前後２回観測し２組のＳＡＲ再生データを生成し、そ
れぞれを相互に干渉させて２つの干渉縞画像データを出
力し、前記２つの干渉縞画像データを差分を抽出して三
次元画像データを出力する干渉型合成開口レーダ画像処
理方法において、前記２組のＳＡＲ再生データの相関比
較を行い、周波数領域において相関特性を改善し前記干
渉による干渉縞画像データを出力し、前記２組のＳＡＲ
再生データ取得時の軌道姿勢データにより前記干渉縞画
像データの一方の位相補正を行うことを特徴とする。
【００１２】本発明の干渉型合成開口レーダ装置は、飛
翔体より地上に対し電波を放射し、その反射波を受信す
ることにより三次元情報を取得する干渉型合成開口レー
ダ装置において、電波の放射及び受信を同時に行うアン
テナと、前記アンテナと信号を同時に送受する送受信部
と、前記送受信部の受信信号からＳＡＲ再生データを生
成する画像処理部と前記画像処理部からの出力を干渉さ
せて三次元画像データを出力する干渉処理部と、同一シ
ーンの既取得ＳＡＲ再生処理データに基づく三次元画像
データとの差分処理を行う差分抽出部と、前記画像処理
部からの出力と前記既取得ＳＡＲ再生データとの相関比
較を行い、周波数領域において相関特性を改善する相関
改善部とを有することを特徴とする。
翔体より地上に対し電波を放射し、その反射波を受信す
ることにより三次元情報を取得する干渉型合成開口レー
ダ装置において、電波の放射及び受信を同時に行うアン
テナと、前記アンテナと信号を同時に送受する送受信部
と、前記送受信部の受信信号からＳＡＲ再生データを生
成する画像処理部と前記画像処理部からの出力を干渉さ
せて三次元画像データを出力する干渉処理部と、同一シ
ーンの既取得ＳＡＲ再生処理データに基づく三次元画像
データとの差分処理を行う差分抽出部と、前記画像処理
部からの出力と前記既取得ＳＡＲ再生データとの相関比
較を行い、周波数領域において相関特性を改善する相関
改善部とを有することを特徴とする。
【００１３】また、本発明の前記干渉型合成開口レーダ
装置は、前記画像処理部出力及び既取得ＳＡＲ再生デー
タに対しフィルタ部を有し、前記フィルタ部は前記画像
処理部出力及び既取得ＳＡＲ再生データの２つのＳＡＲ
再生データの周波数帯域の不一致帯域を抑圧ないし抑制
して２データ間の相関特性を改善し、前記干渉処理部は
前記フィルタ部の出力を干渉させ前記三次元画像データ
を出力することを特徴とする。
装置は、前記画像処理部出力及び既取得ＳＡＲ再生デー
タに対しフィルタ部を有し、前記フィルタ部は前記画像
処理部出力及び既取得ＳＡＲ再生データの２つのＳＡＲ
再生データの周波数帯域の不一致帯域を抑圧ないし抑制
して２データ間の相関特性を改善し、前記干渉処理部は
前記フィルタ部の出力を干渉させ前記三次元画像データ
を出力することを特徴とする。
【００１４】そして、本発明の干渉型合成開口レーダ装
置は、更に、（１）ＳＡＲ再生データの周波数領域にお
ける相関度を比較する相関比較部を有し、該相関比較部
は画像処理部出力及び既取得ＳＡＲ再生データを比較
し、カットオフ周波数データを出力し前記各フィルタ部
の特性を制御して４つのＳＡＲ再生データの周波数帯域
の不一致帯域を抑圧ないし抑制して４データ間の相関特
性を改善し、前記各干渉処理部は前記各フィルタ部の出
力を干渉させ前記三次元画像データを出力すること、
（２）前記アンテナの姿勢の変動を検出する姿勢変動検
出装置と、既取得ＳＡＲ再生データに対応する既取得軌
道姿勢データとを入力し位相補正量を演算する位相補正
量演算部と、前記位相補正量演算部の出力により差分抽
出部へ入力する前記三次元画像データの一方の位相を補
正する補正部とを有すること、及び、（３）前記差分抽
出部は入力された前記三次元画像データの出力同士の合
わせ込みを行い差分を出力すること、のいずれかを少な
くても備える。
置は、更に、（１）ＳＡＲ再生データの周波数領域にお
ける相関度を比較する相関比較部を有し、該相関比較部
は画像処理部出力及び既取得ＳＡＲ再生データを比較
し、カットオフ周波数データを出力し前記各フィルタ部
の特性を制御して４つのＳＡＲ再生データの周波数帯域
の不一致帯域を抑圧ないし抑制して４データ間の相関特
性を改善し、前記各干渉処理部は前記各フィルタ部の出
力を干渉させ前記三次元画像データを出力すること、
（２）前記アンテナの姿勢の変動を検出する姿勢変動検
出装置と、既取得ＳＡＲ再生データに対応する既取得軌
道姿勢データとを入力し位相補正量を演算する位相補正
量演算部と、前記位相補正量演算部の出力により差分抽
出部へ入力する前記三次元画像データの一方の位相を補
正する補正部とを有すること、及び、（３）前記差分抽
出部は入力された前記三次元画像データの出力同士の合
わせ込みを行い差分を出力すること、のいずれかを少な
くても備える。
【００１５】
【実施例】次に、図面を参照して本発明による干渉型合
成開口レーダ装置の実施例を詳細に説明する。図１は本
発明による干渉型合成開口レーダ装置の一実施例を示す
ブロック図であり、このレーダ装置は航空機又は人工衛
星等の飛翔体に搭載される。
成開口レーダ装置の実施例を詳細に説明する。図１は本
発明による干渉型合成開口レーダ装置の一実施例を示す
ブロック図であり、このレーダ装置は航空機又は人工衛
星等の飛翔体に搭載される。
【００１６】まず、ＳＡＲ画像データを取得するアンテ
ナ１、２、送受信部４、５、姿勢変動検出部７、ＤＧＰ
Ｓシステム８、１０、アクティブトランスポンダ９のシ
ステム部について説明する。図１において、アンテナ
１、２は地上に電波を放射し、また地上からの反射波を
受信するアンテナ部である。これらアンテナ１、２は、
オフナディア角設定部３により同一反射ターゲットに向
けられる。本実施例では、アンテナ２台が同時に搭載さ
れているが１台のみの搭載で２度同じシーンを撮像する
システムでも可能である。ターゲット内には、前述した
ＤＧＰＳ用のアクティブトランスポンダ９又はレーザ測
距のための装置が設置されている。アンテナ１、２はそ
れぞれ信号線２８、２９を介して送受信部４、５に接続
されている。
ナ１、２、送受信部４、５、姿勢変動検出部７、ＤＧＰ
Ｓシステム８、１０、アクティブトランスポンダ９のシ
ステム部について説明する。図１において、アンテナ
１、２は地上に電波を放射し、また地上からの反射波を
受信するアンテナ部である。これらアンテナ１、２は、
オフナディア角設定部３により同一反射ターゲットに向
けられる。本実施例では、アンテナ２台が同時に搭載さ
れているが１台のみの搭載で２度同じシーンを撮像する
システムでも可能である。ターゲット内には、前述した
ＤＧＰＳ用のアクティブトランスポンダ９又はレーザ測
距のための装置が設置されている。アンテナ１、２はそ
れぞれ信号線２８、２９を介して送受信部４、５に接続
されている。
【００１７】送受信部４、５は、接続されているアンテ
ナ１、２に同時に同一周波数の送信波を出力し、かつ同
時に受信波を入力する電波送受信部であり、それぞれ信
号線３０、３１を介して画像処理部６に接続されてい
る。画像処理部６は、送受信部出力であるビデオ信号を
ＳＡＲ再生処理する画像処理部である。具体的には、画
像処理部６は衛星１０からの電波を受信し、かつ地上の
アクティブトランスポンタ９を用いて高精度補正を行う
ＤＧＰＳシステム８を採用し飛翔体の位置・速度情報さ
らには姿勢変動データを入力しＳＡＲ再生処理時に補正
用データとして使用する。姿勢変動検出装置７の出力信
号は信号線３２を介して画像処理部に入力されるが、こ
れはＤＧＰＳと冗長構成になっており、ＤＧＰＳ受信不
良時に稼働する。
ナ１、２に同時に同一周波数の送信波を出力し、かつ同
時に受信波を入力する電波送受信部であり、それぞれ信
号線３０、３１を介して画像処理部６に接続されてい
る。画像処理部６は、送受信部出力であるビデオ信号を
ＳＡＲ再生処理する画像処理部である。具体的には、画
像処理部６は衛星１０からの電波を受信し、かつ地上の
アクティブトランスポンタ９を用いて高精度補正を行う
ＤＧＰＳシステム８を採用し飛翔体の位置・速度情報さ
らには姿勢変動データを入力しＳＡＲ再生処理時に補正
用データとして使用する。姿勢変動検出装置７の出力信
号は信号線３２を介して画像処理部に入力されるが、こ
れはＤＧＰＳと冗長構成になっており、ＤＧＰＳ受信不
良時に稼働する。
【００１８】次に、上述のシステムにより取得したＳＡ
Ｒ画像再生データ３４、３５及び姿勢データ等３３に基
づいてデータ処理を行い標高データ及び地形変動データ
等の地形データを抽出する地形抽出部２７の動作を説明
する。
Ｒ画像再生データ３４、３５及び姿勢データ等３３に基
づいてデータ処理を行い標高データ及び地形変動データ
等の地形データを抽出する地形抽出部２７の動作を説明
する。
【００１９】地形抽出部２７は、高速フーリエ変換（以
下ＦＦＴという。）部１１、フィルタ部１２、高速フー
リエ逆変換（以下ＩＦＦＴという。）部１３、相関比較
部１６、干渉処理部１４及び差分抽出部１５等からなり
ターゲットの相関を改善し等高線データ等を抽出するブ
ロック部分と、ＳＡＲ再生データメモリ１８、軌道姿勢
データメモリ１９、相関改善部２３、干渉処理部２４、
干渉データメモリ２５、及び差分抽出部１５等からなり
前回取得データをターゲット相関の改善による等高線デ
ータ等の取得及び地形変動データの抽出のためのブロッ
ク部分と、姿勢変動検出装置７、軌道姿勢データメモリ
１９、補正量検出部２１、位相補正量演算部２２、補正
部２６等からなる軌道間距離による相関の改善ブロック
部分からなる。
下ＦＦＴという。）部１１、フィルタ部１２、高速フー
リエ逆変換（以下ＩＦＦＴという。）部１３、相関比較
部１６、干渉処理部１４及び差分抽出部１５等からなり
ターゲットの相関を改善し等高線データ等を抽出するブ
ロック部分と、ＳＡＲ再生データメモリ１８、軌道姿勢
データメモリ１９、相関改善部２３、干渉処理部２４、
干渉データメモリ２５、及び差分抽出部１５等からなり
前回取得データをターゲット相関の改善による等高線デ
ータ等の取得及び地形変動データの抽出のためのブロッ
ク部分と、姿勢変動検出装置７、軌道姿勢データメモリ
１９、補正量検出部２１、位相補正量演算部２２、補正
部２６等からなる軌道間距離による相関の改善ブロック
部分からなる。
【００２０】最初に、図２及び図３により２個のアンテ
ナから得られるＳＡＲ再生データの信号特性と、本発明
の相関度特性改善に関する動作を説明する。
ナから得られるＳＡＲ再生データの信号特性と、本発明
の相関度特性改善に関する動作を説明する。
【００２１】図２（ａ）におけるＡ１、Ａ２は、距離Ｂ
離れた位置の２つのアンテナであり、これにより地表を
観測する時のアンテナとターゲットＴとの関係を表して
いる。
離れた位置の２つのアンテナであり、これにより地表を
観測する時のアンテナとターゲットＴとの関係を表して
いる。
【００２２】アンテナＡ１、Ａ２から受信されるＳＡＲ
再生データは、相互の距離Ｂを有することから信号周波
数における差が生じる。特に、中心周波数のずれや帯域
のずれが生じるが、このうち中心周波数のずれΔｆ’
は、一般に次式のように表わせる。 Δｆ’ ｋ×（１／ｒ0 ｔａｎθ）×Ｂ …（１） ここで、ｋ：定数、θ：オフナデア角である。
再生データは、相互の距離Ｂを有することから信号周波
数における差が生じる。特に、中心周波数のずれや帯域
のずれが生じるが、このうち中心周波数のずれΔｆ’
は、一般に次式のように表わせる。 Δｆ’ ｋ×（１／ｒ0 ｔａｎθ）×Ｂ …（１） ここで、ｋ：定数、θ：オフナデア角である。
【００２３】この式から、Ｂ＝０のときはΔｆ’＝０と
なる。また、Ｂ≠０のときはオフナデア角θが小さいほ
どΔｆ’は大きく、オフナデア角θが大きいほどΔｆ’
は小さくなることがわかる。
なる。また、Ｂ≠０のときはオフナデア角θが小さいほ
どΔｆ’は大きく、オフナデア角θが大きいほどΔｆ’
は小さくなることがわかる。
【００２４】前記中心周波数のずれΔｆ’等が生じる現
象は次のように説明できる。図２は２個のアンテナから
の受信信号の違いを説明するものである。図２（ａ）に
おいて、点線からわかるように、アンテナ側から同じタ
ーゲットＴを見た場合、Ａ１、Ａ２とＴのなす角（θ
１、θ２）はわずか異なる。この差の影響は図２（ｂ）
の作図におけるＧＲｅｓＡ１とＧＲｅｓＡ２の差からわ
かるように、反射部の面積の違いとなる。これは同図
（ｃ）に示すような等価的なピクセル（画素）サイズの
差として現れる。そして、この画素サイズの違いが上記
周波数ずれΔｆ’の現象の主な原因でもある。また、図
２（ｃ）は反射波に関する相関の良い箇所はピクセルの
重複する領域であることを表している。
象は次のように説明できる。図２は２個のアンテナから
の受信信号の違いを説明するものである。図２（ａ）に
おいて、点線からわかるように、アンテナ側から同じタ
ーゲットＴを見た場合、Ａ１、Ａ２とＴのなす角（θ
１、θ２）はわずか異なる。この差の影響は図２（ｂ）
の作図におけるＧＲｅｓＡ１とＧＲｅｓＡ２の差からわ
かるように、反射部の面積の違いとなる。これは同図
（ｃ）に示すような等価的なピクセル（画素）サイズの
差として現れる。そして、この画素サイズの違いが上記
周波数ずれΔｆ’の現象の主な原因でもある。また、図
２（ｃ）は反射波に関する相関の良い箇所はピクセルの
重複する領域であることを表している。
【００２５】また、このような画素サイズは、オフナデ
ア角（θ）が小さい（Ｔ１）ときほど前記角度θ１、θ
２の差が大きくなるから、そのずれは大きくなり、オフ
ナデア角が大きい（Ｔ２）ほど画素サイズの差が小さく
なる。このことから、Δｆ’が大きい→画素サイズのず
れが大きい→相関が悪い、という関係が導かれる。
ア角（θ）が小さい（Ｔ１）ときほど前記角度θ１、θ
２の差が大きくなるから、そのずれは大きくなり、オフ
ナデア角が大きい（Ｔ２）ほど画素サイズの差が小さく
なる。このことから、Δｆ’が大きい→画素サイズのず
れが大きい→相関が悪い、という関係が導かれる。
【００２６】以上により、通常、２つのＳＡＲ再生デー
タの中心周波数をｆ１、ｆ２、帯域ｗｆ１、ｗｆ２とし
た場合、ｆ１＝ｆ２、ｗｆ１＝ｗｆ２＝Δｆのとき理想
的な相関が得られ標高精度の劣化はない。しかし、上記
アンテナ間距離に応じた周波数特性のずれに対応して標
高精度が劣化する。図３（ａ）はこのような周波数ずれ
を生じた２信号の周波数特性を表している。
タの中心周波数をｆ１、ｆ２、帯域ｗｆ１、ｗｆ２とし
た場合、ｆ１＝ｆ２、ｗｆ１＝ｗｆ２＝Δｆのとき理想
的な相関が得られ標高精度の劣化はない。しかし、上記
アンテナ間距離に応じた周波数特性のずれに対応して標
高精度が劣化する。図３（ａ）はこのような周波数ずれ
を生じた２信号の周波数特性を表している。
【００２７】本発明においては、２つのＳＡＲ再生デー
タを周波数領域の重複する部分のみをフィルタで抽出し
て相関の高い信号成分のみの信号とし干渉処理を施すこ
とで標高データの精度及び地形変動の精度を向上するよ
うに信号処理を行うものである。このような信号処理に
より相関特性は図３（ｂ）の左図から右図のように変化
し特性の改善が実現できる。
タを周波数領域の重複する部分のみをフィルタで抽出し
て相関の高い信号成分のみの信号とし干渉処理を施すこ
とで標高データの精度及び地形変動の精度を向上するよ
うに信号処理を行うものである。このような信号処理に
より相関特性は図３（ｂ）の左図から右図のように変化
し特性の改善が実現できる。
【００２８】図１において、画像処理部６から地形抽出
部２７に入力された２つのＳＡＲ再生データ３４、３５
はＦＦＴ部１１でフーリエ変換され、周波数領域のデー
タに変換される。変換された各データは信号線３６、３
７、５４、５５を介してフィルタ部２及び相関比較部１
６に入力される。
部２７に入力された２つのＳＡＲ再生データ３４、３５
はＦＦＴ部１１でフーリエ変換され、周波数領域のデー
タに変換される。変換された各データは信号線３６、３
７、５４、５５を介してフィルタ部２及び相関比較部１
６に入力される。
【００２９】一方、画像処理部等から前回取得したデー
タは前回取得データ部２０から信号線４４、４５、４６
を介してＳＡＲ再生データメモリ１８、軌道姿勢データ
メモリ１９に記録されており、地形変動データを取得す
る場合にはこのデータを読み出して使用する。
タは前回取得データ部２０から信号線４４、４５、４６
を介してＳＡＲ再生データメモリ１８、軌道姿勢データ
メモリ１９に記録されており、地形変動データを取得す
る場合にはこのデータを読み出して使用する。
【００３０】フィルタ部１２は、干渉処理出力の精度を
高めるため、２つのＳＡＲ再生データの干渉処理に先立
って相互の信号の相関度の改善を行うために各周波数特
性を整形する。このためのフィルタの特性は相関比較部
１６の出力で制御される。
高めるため、２つのＳＡＲ再生データの干渉処理に先立
って相互の信号の相関度の改善を行うために各周波数特
性を整形する。このためのフィルタの特性は相関比較部
１６の出力で制御される。
【００３１】まず、標高データを単独に取得する場合の
動作を説明すると、相関比較部１６では、ＦＦＴ部１１
でフーリエ変換された前記２つのＳＡＲ再生データ５
４、５５を利用して、Δｆ’又は両信号の重複帯域Δ
ｆ’’を算出し、前記周波数帯域のずれ部分による相関
の悪化を改善するための前記カットオフ周波数データ５
６、５７を生成する。このため相関比較部１６は、例え
ば、ＦＦＴ部１１からの２つの複素ＳＡＲ再生データの
信号周波数特性の重複部の境界を検出し、フィルタ部の
カットオフ制御を行うカットオフデータを出力する。
動作を説明すると、相関比較部１６では、ＦＦＴ部１１
でフーリエ変換された前記２つのＳＡＲ再生データ５
４、５５を利用して、Δｆ’又は両信号の重複帯域Δ
ｆ’’を算出し、前記周波数帯域のずれ部分による相関
の悪化を改善するための前記カットオフ周波数データ５
６、５７を生成する。このため相関比較部１６は、例え
ば、ＦＦＴ部１１からの２つの複素ＳＡＲ再生データの
信号周波数特性の重複部の境界を検出し、フィルタ部の
カットオフ制御を行うカットオフデータを出力する。
【００３２】フィルタ部１２は、前記相関比較部１６か
らのカットオフデータにより２つのＳＡＲ再生データの
互いにはみ出た周波数帯域を必要な範囲で抑圧し、ピク
セルの前記重複部分に対応した信号成分とし、信号線３
８、３９を介してＩＦＦＴ部１３に送出する。ＩＦＦＴ
部１３ではフィルタ部からのデータを逆フーリエ変換し
元の時間領域の信号データに変換し、該データを信号線
４０、４１を介して干渉処理部１４に送出する。干渉処
理部１４においては相関を改善した２つの前記ＳＡＲ再
生データの干渉処理を行い標高情報を持つ干渉縞を生じ
させ標高データとして信号線４２を介して差分抽出部１
５に送出する。
らのカットオフデータにより２つのＳＡＲ再生データの
互いにはみ出た周波数帯域を必要な範囲で抑圧し、ピク
セルの前記重複部分に対応した信号成分とし、信号線３
８、３９を介してＩＦＦＴ部１３に送出する。ＩＦＦＴ
部１３ではフィルタ部からのデータを逆フーリエ変換し
元の時間領域の信号データに変換し、該データを信号線
４０、４１を介して干渉処理部１４に送出する。干渉処
理部１４においては相関を改善した２つの前記ＳＡＲ再
生データの干渉処理を行い標高情報を持つ干渉縞を生じ
させ標高データとして信号線４２を介して差分抽出部１
５に送出する。
【００３３】また、ＳＡＲ再生データ３４、３５等から
抽出した標高データと前回取得したデータからの標高デ
ータとから差分処理を行って地形変動データを抽出する
場合は、相関比較部１６では、ＦＦＴ部１１でフーリエ
変換された前記２つのＳＡＲ再生データ５４、５５に加
えて、ＳＡＲ再生データメモリ１８に記録してあるデー
タをＦＦＴ部１７でフーリエ変換された２つのＳＡＲ再
生データ５２、５３の４つのＳＡＲ再生データを入力
し、これら４つのＳＡＲ再生データを利用して４つのＳ
ＡＲ信号データの重複帯域を算出し、前記周波数帯域の
ずれ部分による相関の悪化を改善するためカットオフ周
波数データ５６、５７、５８、５９を生成する。
抽出した標高データと前回取得したデータからの標高デ
ータとから差分処理を行って地形変動データを抽出する
場合は、相関比較部１６では、ＦＦＴ部１１でフーリエ
変換された前記２つのＳＡＲ再生データ５４、５５に加
えて、ＳＡＲ再生データメモリ１８に記録してあるデー
タをＦＦＴ部１７でフーリエ変換された２つのＳＡＲ再
生データ５２、５３の４つのＳＡＲ再生データを入力
し、これら４つのＳＡＲ再生データを利用して４つのＳ
ＡＲ信号データの重複帯域を算出し、前記周波数帯域の
ずれ部分による相関の悪化を改善するためカットオフ周
波数データ５６、５７、５８、５９を生成する。
【００３４】これらの４つのフィルタの特性の制御用の
各カットオフデータにより周波数領域の各々のＳＡＲ再
生データ３６、３７、４７、４８の周波数特性を調整す
る。フィルタ１２の出力データは前記処理と同様であ
り、新たなカットオフ周波数による特性の改善が行われ
る。また、相関改善部２３は、今回のＳＡＲ再生データ
の相関改善処理ブロック図のＦＦＴ部１１、フィルタ部
１２、ＩＦＦＴ部１３と同様なデータ処理の構成を有し
ている。また、相関改善部２３の出力信号線６０、６１
のデータは、干渉処理部２４で干渉処理が行われ干渉処
理データメモリ２５に記憶され、差分抽出部１５での差
分及び合わせ込み処理の原データとして使用される。
各カットオフデータにより周波数領域の各々のＳＡＲ再
生データ３６、３７、４７、４８の周波数特性を調整す
る。フィルタ１２の出力データは前記処理と同様であ
り、新たなカットオフ周波数による特性の改善が行われ
る。また、相関改善部２３は、今回のＳＡＲ再生データ
の相関改善処理ブロック図のＦＦＴ部１１、フィルタ部
１２、ＩＦＦＴ部１３と同様なデータ処理の構成を有し
ている。また、相関改善部２３の出力信号線６０、６１
のデータは、干渉処理部２４で干渉処理が行われ干渉処
理データメモリ２５に記憶され、差分抽出部１５での差
分及び合わせ込み処理の原データとして使用される。
【００３５】以上により、ターゲットの相関の改善が可
能となるが、次に、差分抽出部１５での差分処理のため
の軌道間距離による相関の改善について以下説明する。
能となるが、次に、差分抽出部１５での差分処理のため
の軌道間距離による相関の改善について以下説明する。
【００３６】例えば、航空機の場合として、２つの軌道
が完全な平行でないための影響を図を用いて説明する。
図４は２つのアンテナＡ１、Ａ２から得られるピクセル
位置と山頂位置のＳＡＲ再生データを説明する図であ
る。図４で２つのアンテナからほぼ等距離にあるピクセ
ルＰｉと山頂Ｔｐからのそれぞれの反射波を前記２つの
アンテナで受信し、それぞれの信号の僅かな位相差Δφ
を検出すると、アンテナＡ１とアンテナＡ２とで検出さ
れる信号の位相差は地上の地形、標高により異なるが、
各点からの測定位相差ΔΦ１、ΔΦ２は一般に次式で表
される。 ΔΦ１＝（Ａ−Ｂ−ｎλ）×２π×（１／λ） …（３） ΔΦ２＝（Ｃ−Ｄ−ｎλ）×２π×（１／λ） …（４） 上記の式はＡ≒Ｂ、Ｃ≒Ｄの関係図から求めている。
が完全な平行でないための影響を図を用いて説明する。
図４は２つのアンテナＡ１、Ａ２から得られるピクセル
位置と山頂位置のＳＡＲ再生データを説明する図であ
る。図４で２つのアンテナからほぼ等距離にあるピクセ
ルＰｉと山頂Ｔｐからのそれぞれの反射波を前記２つの
アンテナで受信し、それぞれの信号の僅かな位相差Δφ
を検出すると、アンテナＡ１とアンテナＡ２とで検出さ
れる信号の位相差は地上の地形、標高により異なるが、
各点からの測定位相差ΔΦ１、ΔΦ２は一般に次式で表
される。 ΔΦ１＝（Ａ−Ｂ−ｎλ）×２π×（１／λ） …（３） ΔΦ２＝（Ｃ−Ｄ−ｎλ）×２π×（１／λ） …（４） 上記の式はＡ≒Ｂ、Ｃ≒Ｄの関係図から求めている。
【００３７】図の場合では、（３）式は地表面を平坦
（高さ０）としたとき（ピクセルＰｉ位置）の位相差情
報を表している。また、（４）式は山頂Ｔｐに対する位
相差情報を表している。
（高さ０）としたとき（ピクセルＰｉ位置）の位相差情
報を表している。また、（４）式は山頂Ｔｐに対する位
相差情報を表している。
【００３８】前記２つの画像データの差をとったとき、
任意のピクセルＰｉには、上式（３）（４）式の成分が
加算されてはいっている。図４の場合、山頂はフォート
ショートニングの影響で、レーダから見て等距離にある
ピクセルＰｉに投影される。
任意のピクセルＰｉには、上式（３）（４）式の成分が
加算されてはいっている。図４の場合、山頂はフォート
ショートニングの影響で、レーダから見て等距離にある
ピクセルＰｉに投影される。
【００３９】即ち、前記２つの画像データの差は、 ［Ａ１のデータ（Ａ＋Ｃ）］−［Ａ２のデータ（Ｂ＋Ｃ）］ ＝（Ａ−Ｂ）−（Ｄ−Ｃ） で表される。
【００４０】そして前記差は、（ΔΦ１−ΔΦ２）＋Δ
Ｅ１×２π／λとして表すことができ、ΔＥ１の位相誤
差を含んでいる。
Ｅ１×２π／λとして表すことができ、ΔＥ１の位相誤
差を含んでいる。
【００４１】次に軌道間の距離誤差について図５（ａ）
に示す。前回計測した軌道を目標パスとして今回の軌道
との誤差ΔＬにより目標パスからずれた場合ストラトレ
ンジ距離誤差２×ΔＬＣＯＳθ’が生じる。これを２つ
のアンテナ位置のずれとして図４の関係で見ると図５
（ｂ）のようになる。
に示す。前回計測した軌道を目標パスとして今回の軌道
との誤差ΔＬにより目標パスからずれた場合ストラトレ
ンジ距離誤差２×ΔＬＣＯＳθ’が生じる。これを２つ
のアンテナ位置のずれとして図４の関係で見ると図５
（ｂ）のようになる。
【００４２】軌道誤差による位相誤差（標高とは無関
係）は以下のようになる。 ［（ΔΦ１−ΔΦ２）−（ΔΦ１’−ΔΦ２’）］ 目標パスの（ΔΦ１−ΔΦ２）を基準にすると、軌道誤
差による位相誤差はΔＥ×π／λを生じる。
係）は以下のようになる。 ［（ΔΦ１−ΔΦ２）−（ΔΦ１’−ΔΦ２’）］ 目標パスの（ΔΦ１−ΔΦ２）を基準にすると、軌道誤
差による位相誤差はΔＥ×π／λを生じる。
【００４３】この位相誤差は実際にはＩＮＳ（Ｉｎｔｅ
ｒｎａｔｉｏｎａｌ ＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳｙｓｔｅ
ｍ）遠から軌道の正確な情報を入手し、３次元位相情
報、ＰＡ１（ｘ，ｙ，ｚ）、ＰＡ２（ｘ，ｙ，ｚ）、Ｐ
Ａ１’（ｘ，ｙ，ｚ）、ＰＡ２’（ｘ，ｙ，ｚ）］と姿
勢変動データをもとに求める。姿勢変動データの補正に
ついては、干渉合成開口レーダ動揺補正装置（特願平５
−３０７９２２号参照）により求める。
ｒｎａｔｉｏｎａｌ ＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳｙｓｔｅ
ｍ）遠から軌道の正確な情報を入手し、３次元位相情
報、ＰＡ１（ｘ，ｙ，ｚ）、ＰＡ２（ｘ，ｙ，ｚ）、Ｐ
Ａ１’（ｘ，ｙ，ｚ）、ＰＡ２’（ｘ，ｙ，ｚ）］と姿
勢変動データをもとに求める。姿勢変動データの補正に
ついては、干渉合成開口レーダ動揺補正装置（特願平５
−３０７９２２号参照）により求める。
【００４４】図１において、補正量検出部２１は、画像
処理部６の出力の軌道・姿勢データを信号線３３を介し
て入力し、前回の軌道姿勢データ出力信号線４９の信号
と比較し前記誤差ΔＥを求める。
処理部６の出力の軌道・姿勢データを信号線３３を介し
て入力し、前回の軌道姿勢データ出力信号線４９の信号
と比較し前記誤差ΔＥを求める。
【００４５】出力信号６２を位相補正量演算部２２で演
算し、軌道変動を位相変動データｆ（ΔＥ）に変換す
る。変換されたデータは信号線６４を介して補正部２６
に入力される。補正部に入力されるもう一つのデータ
は、干渉処理部２４の結果を記憶している干渉データメ
モリ２５から読み込む。補正部２６では干渉データ（位
相差データ）を補正量データで補正する。
算し、軌道変動を位相変動データｆ（ΔＥ）に変換す
る。変換されたデータは信号線６４を介して補正部２６
に入力される。補正部に入力されるもう一つのデータ
は、干渉処理部２４の結果を記憶している干渉データメ
モリ２５から読み込む。補正部２６では干渉データ（位
相差データ）を補正量データで補正する。
【００４６】差分抽出部１５は干渉処理部１４の信号線
４２の位相差データから必要に応じて等高線画像データ
を抽出する他、前記補正部２６の出力信号線６６の位相
差データと差分処理を行い前回と今回の差をとり地形変
動データを抽出する。
４２の位相差データから必要に応じて等高線画像データ
を抽出する他、前記補正部２６の出力信号線６６の位相
差データと差分処理を行い前回と今回の差をとり地形変
動データを抽出する。
【００４７】図６は前記画像処理の手順を示すものであ
る。図６（ａ）は軌道間距離Ｂの前後２回の観測により
地形変動を計測する概念図を示す。また、図６（ｂ）の
ａは干渉処理部１４からの位相差データを示し、同下図
ｃは干渉処理部１４からのデータのみによる等高線デー
タを示す。等高線図の作成は、データ取得時の飛翔体位
置、速度等に関する情報から適切な地球の回転楕円体モ
デルを設定し、そのモデルによる位相差画像（干渉縞）
を算出し、前記位相差画像との差をとることで実現す
る。同様に図６（ｂ）のｂは補正部２６の出力の位相差
データを示す。また、図６（ｂ）ｃ，ｄは、差分抽出部
１５内で２つの位相差データの差分が抽出されるが、こ
の場合必要により図６（ｂ）ａ，ｂの斜線Ａという地形
変動の見られないテスト領域を選択し、ここで数ｃｍ単
位の合わせ込みも行われる。このときの補正量は同図
（ｂ）下図ｄのデータにフィードバックされ最終補正が
行われる。
る。図６（ａ）は軌道間距離Ｂの前後２回の観測により
地形変動を計測する概念図を示す。また、図６（ｂ）の
ａは干渉処理部１４からの位相差データを示し、同下図
ｃは干渉処理部１４からのデータのみによる等高線デー
タを示す。等高線図の作成は、データ取得時の飛翔体位
置、速度等に関する情報から適切な地球の回転楕円体モ
デルを設定し、そのモデルによる位相差画像（干渉縞）
を算出し、前記位相差画像との差をとることで実現す
る。同様に図６（ｂ）のｂは補正部２６の出力の位相差
データを示す。また、図６（ｂ）ｃ，ｄは、差分抽出部
１５内で２つの位相差データの差分が抽出されるが、こ
の場合必要により図６（ｂ）ａ，ｂの斜線Ａという地形
変動の見られないテスト領域を選択し、ここで数ｃｍ単
位の合わせ込みも行われる。このときの補正量は同図
（ｂ）下図ｄのデータにフィードバックされ最終補正が
行われる。
【００４８】この地形抽出部２７では以上のような補正
が行われ、常時安定した地形データ又は地形変動データ
４３が出力される。
が行われ、常時安定した地形データ又は地形変動データ
４３が出力される。
【００４９】以上説明した実施例においては、前後２回
分のＳＡＲ再生データの相関度改善を、４つのデータを
それぞれ相関比較を行い重複する周波数帯域のデータ信
号同士で干渉処理を行う構成を採用しているが、１回分
の２つのデータが近接する２個のアンテナから得られ、
前後２回の観測時の軌道ずれに基づく相関度劣化に比し
軽微な場合等は、各回の一方のＳＡＲ再生データ同士で
のみ相関比較を行い前記相関度特性を改善するフィルタ
特性の制御データを得るように構成することができる。
分のＳＡＲ再生データの相関度改善を、４つのデータを
それぞれ相関比較を行い重複する周波数帯域のデータ信
号同士で干渉処理を行う構成を採用しているが、１回分
の２つのデータが近接する２個のアンテナから得られ、
前後２回の観測時の軌道ずれに基づく相関度劣化に比し
軽微な場合等は、各回の一方のＳＡＲ再生データ同士で
のみ相関比較を行い前記相関度特性を改善するフィルタ
特性の制御データを得るように構成することができる。
【００５０】また、相関度の改善のための周波数特性の
処理は、ＳＡＲ再生データ毎の互いにはみ出た周波数帯
域を完全に抑圧する代わりに適宜の範囲で不要帯域を抑
制することでも特性の改善を図ることができる。
処理は、ＳＡＲ再生データ毎の互いにはみ出た周波数帯
域を完全に抑圧する代わりに適宜の範囲で不要帯域を抑
制することでも特性の改善を図ることができる。
【００５１】更に、本発明の前記実施例の干渉型合成開
口レーダ装置においては、干渉縞画像データの補正を干
渉データメモリ（２５）の出力部で行う構成を採用して
いるが、干渉処理部（１４）の出力部（４２）で行うよ
うに補正部の位置を変更しても良いことは明らかであ
る。
口レーダ装置においては、干渉縞画像データの補正を干
渉データメモリ（２５）の出力部で行う構成を採用して
いるが、干渉処理部（１４）の出力部（４２）で行うよ
うに補正部の位置を変更しても良いことは明らかであ
る。
【００５２】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明の干
渉型合成開口レーダ装置によれば、航空機又は人工衛星
いずれの飛翔体においても、さらにはアンテナが２台又
は１台のいずれの搭載方式においても、常時安定し、リ
アイルタイムで高精度な地形図／地形変動が抽出でき
る。すなわち、ある一定の間隔をおいて計測される（同
一地域を再度計測する）干渉ＳＡＲにおいては必ず発生
するターゲットの変化，軌道のずれによる精度の劣化、
バラツキを除去することができるため昼夜間／全天候性
に加え、さらに観測効率を高め他のセンサに比べ格段に
有益なセンサを実現できる効果がある。
渉型合成開口レーダ装置によれば、航空機又は人工衛星
いずれの飛翔体においても、さらにはアンテナが２台又
は１台のいずれの搭載方式においても、常時安定し、リ
アイルタイムで高精度な地形図／地形変動が抽出でき
る。すなわち、ある一定の間隔をおいて計測される（同
一地域を再度計測する）干渉ＳＡＲにおいては必ず発生
するターゲットの変化，軌道のずれによる精度の劣化、
バラツキを除去することができるため昼夜間／全天候性
に加え、さらに観測効率を高め他のセンサに比べ格段に
有益なセンサを実現できる効果がある。
【図１】本発明の干渉型合成開口レーダの一実施例を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】アンテナ間距離とピクセル上の相関の状態を示
す図である。
す図である。
【図３】ＳＡＲ再生データの周波数特性と相関度の改善
を説明する図である。
を説明する図である。
【図４】ピクセルの標高データの内容と位相誤差を説明
する図である。
する図である。
【図５】軌道のずれによる位相誤差を説明する図であ
る。
る。
【図６】地形変動抽出、補正処理を説明する図である。
【図７】位相雑音と相関度とマルチルックの関係を示す
図である。
図である。
１，２，３ アンテナ ４，５ 送受信部 ６ 画像処理部 ７ 姿勢変動検出装置 ８，１０ ＤＧＰＳシステム ９ アクテブトランスポンダ １２ フィルタ部 １３ 逆高速フーリェ変換部 １４ 干渉処理部 １５ 差分抽出部 １６ 相関比較部 １７ 高速フーリェ変換部 １８ ＳＡＲ再生データメモリ １９ 軌道姿勢データメモリ ２０ 前回取得データ ２１ 補正量検出部 ２２ 位相補正量演算部 ２３ 相関改善部 ２４ 干渉処理部 ２５ 干渉データメモリ ２６ 補正部 ２７ 地形抽出部
Claims (7)
- 【請求項１】 飛翔体より地上に対し電波を放射し、そ
の反射波を受信することによりＳＡＲ再生データを取得
する干渉型合成開口レーダにより、同一シーンを少なく
ても前後２回観測し２組のＳＡＲ再生データを生成し、
それぞれを相互に干渉させて２つの干渉縞画像データを
出力し、前記２つの干渉縞画像データの差分を抽出して
三次元画像データを出力する干渉型合成開口レーダ画像
処理方法において、前記２組のＳＡＲ再生データの相関
比較を行い、周波数領域において相関特性を改善し前記
干渉による干渉縞画像データを出力することを特徴とす
る干渉型合成開口レーダ画像処理方法。 - 【請求項２】 飛翔体より地上に対し電波を放射し、そ
の反射波を受信することによりＳＡＲ再生データを取得
する干渉型合成開口レーダにより、同一シーンを少なく
ても前後２回観測し２組のＳＡＲ再生データを生成し、
それぞれを相互に干渉させて２つの干渉縞画像データを
出力し、前記２つの干渉縞画像データの差分を抽出して
三次元画像データを出力する干渉型合成開口レーダ画像
処理方法において、前記２組のＳＡＲ再生データの相関
比較を行い、周波数領域において相関特性を改善し前記
干渉による干渉縞画像データを出力し、前記２組のＳＡ
Ｒ再生データ取得時の軌道姿勢データにより前記干渉縞
画像データの一方を位相補正を行うことを特徴とする干
渉型合成開口レーダ画像処理方法。 - 【請求項３】 飛翔体より地上に対し電波を放射し、そ
の反射波を受信することにより三次元情報を取得する干
渉型合成開口レーダ装置において、 電波の放射及び受信を同時に行うアンテナと、前記アン
テナと信号を同時に送受する送受信部と、前記送受信部
の受信信号からＳＡＲ再生データを生成する画像処理部
と、前記画像処理部からの出力を干渉させて三次元画像
データを出力する干渉処理部と、同一シーンの既取得Ｓ
ＡＲ再生処理データに基づく三次元画像データとの差分
処理を行う差分抽出部と、前記画像処理部からの出力と
前記既取得ＳＡＲ再生データとの相関比較を行い、周波
数領域において相関特性を改善する相関改善部とを有す
ることを特徴とする干渉型合成開口レーダ装置。 - 【請求項４】 前記画像処理部出力及び既取得ＳＡＲ再
生データに対するフィルタ部を有し、前記フィルタ部は
前記画像処理部出力及び既取得ＳＡＲ再生データの２つ
のＳＡＲ再生データ周波数帯域の不一致帯域を抑圧ない
し抑制して２データ間の相関特性を改善し、前記干渉処
理部は前記フィルタ部の出力を干渉させ前記三次元画像
データを出力することを特徴とする請求項３記載の干渉
型合成開口レーダ装置。 - 【請求項５】 ＳＡＲ再生データの周波数領域における
相関度を比較する相関比較部を有し、該相関比較部は画
像処理部出力及び既取得ＳＡＲ再生データを比較し、カ
ットオフ周波数データを出力し前記各フィルタ部の特性
を制御して４つのＳＡＲ再生データの周波数帯域の不一
致帯域を抑圧ないし抑制して４データ間の相関特性を改
善し、前記各干渉処理部は前記各フィルタ部の出力を干
渉させ前記三次元画像データを出力することを特徴とす
る請求項４記載の干渉型合成開口レーダ装置。 - 【請求項６】 前記アンテナの姿勢の変動を検出する姿
勢変動検出装置と、既取得ＳＡＲ再生データに対応する
既取得軌道姿勢データとを入力し位相補正量を演算する
位相補正量演算部と、前記位相補正量演算部の出力によ
り差分抽出部へ入力する前記三次元画像データの一方の
位相を補正する補正部とを有することを特徴とする請求
項３、４又は５記載の干渉型合成開口レーダ装置。 - 【請求項７】 前記差分抽出部は入力された前記三次元
画像データの出力同士の合わせ込みを行い差分を出力す
るこを特徴とする請求項３、４、５又は６記載の干渉型
合成開口レーダ装置。
Priority Applications (1)
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| JP7154889A JP2655136B2 (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 干渉型合成開口レーダ画像処理方法及び干渉型合 成開口レーダ装置 |
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| JP7154889A JP2655136B2 (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 干渉型合成開口レーダ画像処理方法及び干渉型合 成開口レーダ装置 |
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| JP2655136B2 JP2655136B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=15594177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP7154889A Expired - Lifetime JP2655136B2 (ja) | 1995-06-21 | 1995-06-21 | 干渉型合成開口レーダ画像処理方法及び干渉型合 成開口レーダ装置 |
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