JPH10246779A - 合成開口レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 合成開口レーダ装置においてパネル間の熱変
形を考慮することにより、最適なアンテナパターンを形
成し、Ｓ／Ａ、Ｓ／Ｎの向上を可能とする。 【解決手段】 衛星上に５つのモニタ用アンテナを搭載
し、送受信モジュールの振幅、位相、Ｘ軸上変位、Ｙ軸
上変位、Ｚ軸上変位を算出しパネル間の熱変形を考慮す
る。これにより、最適なアンテナパターンを形成し、Ｓ
／Ａ、Ｓ／Ｎの向上が図れるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、人工衛星等の飛
しょう体から地表のマイクロ波画像を取得するレーダの
一種である合成開口レーダ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来の合成開口レーダ装置を示
すもので、図において１は４枚のパネルからなるアンテ
ナ、２は電波の送受を行うための送受信モジュール、３
は上記送受信モジュール２へ電波を送信するための送信
機、４は上記送信機３から出力される電波信号を生成す
る信号発生器、５は上記送受信モジュール２からの電波
を受信する受信機、６は上記受信機５からの信号をＡ／
Ｄ変換するデータ処理部、１０は上記送信機３から上記
送受信モジュール２に出力される送信信号、１１は上記
送受信モジュール２で受信される受信信号である。

【０００３】次に動作について説明する。合成開口レー
ダは、レーダのプラットフォームである航空機、或いは
人工衛星の動きを利用して等価的なアレーを時間的に合
成するものである。図１２に合成開口レーダの原理を説
明する図を示す。図において２１は合成開口レーダ、２
２はレーダビーム、２３は地表である。図に示すように
合成開口レーダ２１は位置Ｂから位置Ｃへ移動する間地
表２３上の点Ａを照射し続ける。従って点Ｂから点Ｃま
でに受信するデータを合成することによって等価的に長
さＢＣの大きな開口を合成することが可能となる。この
時、長さＢＣを合成開口長、長さＢＣを移動するために
かかる時間を合成開口時間という。これにより、合成開
口レーダではプラットフォームの進行方向と同じ方向に
通常のレーダ方式では得ることができない高分解能を得
ることができる。ただし、この高分解能を得るためには
受信信号に対し、各受信地点と観測地点との距離の変化
を補正する必要があり、このための信号処理回路を設け
る必要がある。この処理回路はしばしば大規模なものに
なるため、プラットフォーム上ではなく地上に設置する
ことが多い。なお、この信号処理回路における位相補正
処理を以下合成開口処理と呼ぶ。以上に述べた合成開口
レーダは、図１２からわかるようにビーム幅を広げた方
が合成開口長が長くなるためアンテナ長を短くした方が
理論的な分解能は良くなる。原理的には分解能はアンテ
ナ長の１／２となる。なお、合成開口レーダにおいてプ
ラットフォームに垂直な方向の分解能は通常のレーダに
おいて採用されているパルス圧縮技術によって高分解能
化が実現されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の合成開口レーダ
装置は、以上のように構成されておりパネル間の変形を
考慮していない。従って、４枚のパネル間に熱変形が起
きた場合、最適なアンテナパターンを得ることができな
いため、Ｓ／ＡやＳ／Ｎが劣化するという問題点を有し
ていた。

【０００５】また、従来の合成開口レーダ装置では送受
信モジュールの温度変動によりアンテナの受信パターン
を正確に把握することができず、ラジオメトリック精度
が悪化するという問題点を有していた。

【０００６】さらに、従来の合成開口レーダ装置では、
送受信モジュールの平均受信電力をモニタすることがで
きず、ラジオメトリック精度が悪化するという問題点を
有していた。

【０００７】従来の合成開口レーダ装置では、アンテナ
の送信ゲインの測定ができず、ラジオメトリック精度が
悪化するという問題点を有していた。

【０００８】また、従来の合成開口レーダ装置では、送
受信モジュールの送信系総合電力の測定ができず、ラジ
オメトリック精度が悪化するという問題点を有してい
た。

【０００９】さらに、従来の合成開口レーダ装置では、
観測時間内の受信機利得の変化によりシステムの受信系
ゲインを正確に推測することができず、ラジオメトリッ
ク精度が悪化するという問題点を有していた。

【００１０】従来の合成開口レーダ装置では、周波数特
性を正確に測定することができず、ラジオメトリック精
度が悪化するという問題点を有していた。

【００１１】また、従来の合成開口レーダ装置では、送
受信モジュールを含めた受信系総合特性を測定すること
ができず、ラジオメトリック精度が悪化するという問題
点を有していた。

【００１２】さらに、従来の合成開口レーダ装置ではア
ナログ式のゲイン制御を行っており、ゲイン設定が正確
にできないという問題点を有していた。

【００１３】この発明はかかる課題を解決するためにな
されたものであり、パネル内、及び衛星等の飛しょう体
にモニタ用アンテナを搭載することにより、最適なアン
テナパターンを形成することを目的としている。また、
校正信号を用いて受信機利得変動モニタ、送受信モジュ
ールの全体の平均受信電力モニタを行うことを目的とし
ている。また、送受信モジュールからの送信信号をモニ
タ用アンテナで受信することにより、アンテナ送信ゲイ
ンの測定、送受信モジュールの送信系総合電力の測定を
行うことを目的とする。また、周波数特性、受信系総合
特性の測定を目的としている。また、データ圧縮回路に
おける受信データ平均振幅値を用いた受信機ゲイン制御
を行う受信機ゲイン制御信号の発生への対応を行うこと
も目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】第１の発明による合成開
口レーダ装置は、偶数枚のアンテナパネル間の変形量を
算出するためのモニタ用アンテナを衛星上に５つ設けた
ものである。

【００１５】また、第２の発明による合成開口レーダ装
置は上記第１の発明による合成開口レーダ装置のアンテ
ナパネルを奇数枚とし、衛星上のモニタ用アンテナを中
央のアンテナパネルに５つ設けたものである。

【００１６】また、第３の発明による合成開口レーダ装
置は送受信モジュールの温度変動によるアンテナ利得の
変化を予測するために送信信号から校正信号を発生させ
る校正器と、校正器からの校正信号を送信するモニタ用
アンテナをアンテナパネル内に設けたものである。

【００１７】また、第４の発明による合成開口レーダ装
置は送受信モジュール全体の平均受信電力をモニタする
ために送信信号から校正信号を発生させる校正器と、校
正器からの校正信号を送信するモニタ用アンテナをアン
テナパネル内に設けたものである。

【００１８】また、第５の発明による合成開口レーダ装
置はアンテナの送信ゲインを測定するために送受信モジ
ュールからの送信信号を受信するモニタ用アンテナと、
モニタ用アンテナからの受信信号を入力して受信機に結
合させる校正器を設けたものである。

【００１９】また、第６の発明による合成開口レーダ装
置は送信系総合電力を測定するために送受信モジュール
からの送信信号を受信するモニタ用アンテナと、モニタ
用アンテナからの受信信号を入力して受信機に結合させ
る校正器を設けたものである。

【００２０】また、第７の発明による合成開口レーダ装
置は送信機からの送信信号より校正信号を生成し、それ
を受信機に結合させて受信機利得の変動をモニタしたも
のである。

【００２１】また、第８の発明による合成開口レーダ装
置は周波数特性を測定するために、送信機からの送信信
号より校正信号を生成し、それを受信機に結合させてパ
ルスごとに帯域内で掃引したものである。

【００２２】また、第９の発明による合成開口レーダ装
置は送受信モジュールを含めた受信系総合特性を測定す
るために、送信信号から校正信号を発生させる校正器
と、校正器からの校正信号を送信するモニタ用アンテナ
をアンテナパネル内に設けたものである。

【００２３】また、第１０の発明による合成開口レーダ
装置は受信機ゲインの制御を行うためにデータ圧縮器に
おける受信データ平均振幅ピーク値を使用したものであ
る。

【００２４】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１を示す図
であり、図において１は４枚のパネルからなるアンテ
ナ、２は電波の送受を行うための送受信モジュール、３
は上記送受信モジュール２へ電波を送信するための送信
機、４は上記送信機３から出力される送信信号を生成す
る信号発生器、５は上記送受信モジュール２からの受信
信号を受信する受信機、６は上記受信機５からの受信信
号をＡ／Ｄ変換するデータ処理部、７は上記アンテナ１
からの電波を受信する衛星に搭載された５つのモニタ用
アンテナ、８は上記データ処理部６からの信号を入力し
パネル変形量から最適アンテナパターンを決定する制御
部、９は上記制御部８により算出された最適アンテナパ
ターンにより送受信モジュールを制御する送受信モジュ
ール制御インタフェース、１０は送信機３から送受信モ
ジュール２に出力される送信信号、１１はモニタアンテ
ナ７で受信された受信信号である。上記のうち、アンテ
ナ１、送受信モジュール２、信号発生器４、データ処理
部６は従来合成開口レーダ装置と同等のものである。

【００２５】次に動作について説明する。前記のように
構成された合成開口レーダ装置において信号発生器４で
発生した信号は送信機３に入力され、送受信モジュール
２に送信信号１０として送出される。アンテナ１から送
信された電波を衛星に搭載された５つのモニタ用アンテ
ナ７で受信する。モニタ用アンテナ７からの受信信号１
１は受信機５に入力され、さらにデータ処理部６により
Ａ／Ｄ変換され制御部８に送られる。制御部８では各々
送受信モジュールの振幅、位相、Ｘ軸上変位、Ｙ軸上変
位、Ｚ軸上変位という５つの独立したパラメータを５つ
のモニタ用アンテナ７を使用して、独立に５回計測する
ことにより決定することができる。算出された各々送受
信モジュールの振幅、位相、Ｘ軸上変位、Ｙ軸上変位、
Ｚ軸上変位を考慮して設定移相を計算し、送受信モジュ
ール制御インタフェース９により送受信モジュール２に
送り、最適なアンテナパターンを形成することができ
る。

【００２６】実施の形態２．図２はこの発明の実施の形
態２を示す図であり、図において１２は５枚のパネルか
らなるアンテナ、２は電波の送受を行うための送受信モ
ジュール、３は上記送受信モジュール２へ送信信号を送
信するための送信機、４は上記送信機３から出力される
送信信号を生成する信号発生器、５は上記送受信モジュ
ール２からの電波を受信する受信機、６は上記受信機３
からの信号をＡ／Ｄ変換するデータ処理部、７は上記ア
ンテナ１２からの電波を受信する中央のアンテナパネル
に搭載された５つのモニタ用アンテナ、８は上記データ
処理部６からの信号を入力しパネル変形量から最適アン
テナパターンを決定する制御部、９は上記制御部８によ
り算出された最適アンテナパターンにより送受信モジュ
ールを制御する送受信モジュール制御インタフェースで
ある。上記のうち、アンテナ１、送受信モジュール２、
信号発生器４、データ処理部６は従来合成開口レーダ装
置と同等のものである。

【００２７】次に動作について説明する。前記のように
構成された合成開口レーダ装置において信号発生器４で
発生した信号は送信機３に入力され、送受信モジュール
２に送信信号として送出される。アンテナ１から送信さ
れた電波を中央のアンテナパネルに搭載された５つのモ
ニタ用アンテナ７で受信する。モニタ用アンテナ７から
の受信信号は受信機５に入力され、さらにデータ処理部
６によりＡ／Ｄ変換され制御部８に送られる。制御部８
では各々送受信モジュールの振幅、位相、Ｘ軸上変位、
Ｙ軸上変位、Ｚ軸上変位という５つの独立したパラメー
タを５つのモニタ用アンテナを使用して、独立に５回計
測することにより決定することができる。算出された各
々送受信モジュールの振幅、位相、Ｘ軸上変位、Ｙ軸上
変位、Ｚ軸上変位を考慮して設定移相を計算し、送受信
モジュール制御インタフェース９により送受信モジュー
ルに送り、最適なアンテナパターンを形成することがで
きる。アンテナパネルを奇数枚にすることにより、中央
のアンテナパネルは衛星本体に固定されるためそこを基
準とすることが可能となる。

【００２８】実施の形態３．図３はこの発明の実施の形
態３を示す図であり、図において１は４枚のパネルから
なるアンテナ、２は電波の送受を行うための送受信モジ
ュール、１７は上記送受信モジュール２からの受信信号
１１を切替えて出力するとともに校正信号を生成するた
めの校正信号生成用送信信号１４を出力する送信機、４
は上記送信機１７から出力される信号を生成する信号発
生器、１２は上記送信機１７からの校正信号生成用送信
信号１４より校正信号１５を生成する校正器、５は上記
送信機１７により切替られた上記送受信モジュール２か
らの受信信号１１を受信する受信機、６は上記受信機５
からの信号をＡ／Ｄ変換するデータ処理部、１１は上記
校正器１６からの校正信号１５を送信するモニタ用アン
テナ、８は上記データ処理部からの信号を入力し最適ア
ンテナパターンを決定する制御部、９は上記制御部によ
り算出された最適アンテナパターンを形成するために送
受信モジュールを制御する送受信モジュール制御インタ
フェースである。上記のうち、アンテナ１、送受信モジ
ュール２、信号発生器４、データ処理部６は従来合成開
口レーダ装置と同等のものである。

【００２９】次に動作について説明する。前記のように
構成された合成開口レーダ装置において信号発生器４で
発生した信号は送信機１７に入力され、校正信号１５を
生成するために校正器１６に入力される。校正器１６に
より校正信号１５が生成され、アンテナ１の各パネルに
装着しているモニタ用アンテナ１３から送信される。こ
れを送受信モジュール２で受信し、送信機１７を介して
受信機５に取り込まれ、データ処理部６によりＡ／Ｄ変
換され制御部８に送られる。制御部では、各送受信モジ
ュールごとに位相器設定値３６０度回転させることによ
りＣＯＳ上に変化する相対電力が最大となる位相値と、
相対電力の最大値と最小値の差と、相対電力の平均値よ
り各送受信モジュールごとの励振振幅位相を測定するこ
とができる。この動作を全送受信モジュールに対して繰
り返し行うことにより全送受信モジュールの励振振幅位
相を得ることができる。この励振振幅位相を用いて最適
励振位相からのずれを算出し、送受信モジュールの温度
変動によるアンテナ利得の変動を校正する。これにより
最適アンテナパターンを形成することが可能となり、ラ
ジオメトリック精度の向上を図ることができる。

【００３０】実施の形態４．図４はこの発明の実施の形
態４を示す図であり、図において１は４枚のパネルから
なるアンテナ、２は電波の送受を行うための送受信モジ
ュール、１７は上記送受信モジュール２からの受信信号
１１を切替て出力するとともに校正信号を生成するため
の校正信号生成用送信信号１４を出力する送信機、４は
上記送信機から出力される信号を生成する信号発生器、
１２は上記送信機１７からの校正信号生成用送信信号１
４より校正信号１５を生成する校正器、５は上記送信機
１７により切替られた上記送受信モジュール２からの受
信信号１１を受信する受信機、６は上記受信機５からの
信号をＡ／Ｄ変換するデータ処理部、１１は上記校正器
１６からの校正信号１５を送信するモニタ用アンテナ、
８は上記データ処理部からの信号を入力し送受信モジュ
ール全体の平均受信電力を測定す制御部である。上記の
うち、アンテナ１、送受信モジュール２、信号発生器
４、データ処理部６は従来合成開口レーダ装置と同等の
ものである。

【００３１】次に動作について説明する。前記のように
構成された合成開口レーダ装置において信号発生器４で
発生した信号は送信機１７に入力され、校正信号１５を
生成するために校正器１６に入力される。校正器１６に
より校正信号１５が生成され、アンテナ１の各パネルに
装着しているモニタ用アンテナ１３から送信される。こ
れを送受信モジュール２で受信し、送信機１７を介して
受信機５に取り込まれ、データ処理部６によりＡ／Ｄ変
換され制御部８に送られる。これにより全送受信モジュ
ールの平均受信電力をモニタすることが可能となり、ラ
ジオメトリック精度の向上を図ることができる。

【００３２】実施の形態５．図５はこの発明の実施の形
態５を示す図であり、図において１は４枚のパネルから
なるアンテナ、２は電波の送受を行うための送受信モジ
ュール、１７は上記送受信モジュールへ送信信号１０を
出力する送信機、４は上記送信機１７から出力される送
信信号を生成する信号発生器、１３は上記送受信モジュ
ール２からの送信信号を受信するモニタ用アンテナ、１
６は上記モニタ用アンテナ１３からの送信モニタ信号１
８を入力する校正器、５は上記校正器１６からの送信モ
ニタ信号１８を結合させる受信機、６は上記受信機５か
らの信号をＡ／Ｄ変換するデータ処理部、８は上記デー
タ処理部６からの信号を入力し、アンテナの送信ゲイン
を測定する制御部である。上記のうち、アンテナ１、送
受信モジュール２、信号発生器４、データ処理部６は従
来合成開口レーダ装置と同等のものである。

【００３３】次に動作について説明する。前記のように
構成された合成開口レーダ装置において信号発生器４で
発生した信号は送信機１７に入力され、送信信号１０と
して送受信モジュール２から送信される。４枚のアンテ
ナ１に装着しているモニタ用アンテナ１３で受信し、送
信モニタ信号１８として校正器１６に入力される。受信
機５において校正器１６からの送信モニタ信号１８を受
信機５で結合させ、データ処理部６によりＡ／Ｄ変換さ
れ制御部８に送られる。制御部では、各送受信モジュー
ルごとに位相器設定値を３６０度回転させることにより
相対電力がＣＯＳ上に変化する。この動作を全送受信モ
ジュールに対して繰り返し行うことにより送信モニタ信
号１８を用いてアンテナの送信ゲインを測定することが
可能となり、ラジオメトリック精度の向上を図ることが
できる。

【００３４】実施の形態６．図６はこの発明の実施の形
態６を示す図であり、図において１は４枚のパネルから
なるアンテナ、２は電波の送受を行うための送受信モジ
ュール、１７は上記送受信モジュールへ送信信号１０を
出力する送信機、４は上記送信機１７から出力される送
信信号を生成する信号発生器、１３は上記送受信モジュ
ール２からの送信信号を受信するモニタ用アンテナ、１
６は上記モニタ用アンテナ１３からの送信モニタ信号１
８を入力する校正器、５は上記校正器１６からの送信モ
ニタ信号１８を結合させる受信機、６は上記受信機５か
らの信号をＡ／Ｄ変換するデータ処理部、８は上記デー
タ処理部からの信号を入力し、送信系総合電力を測定す
る制御部である。上記のうち、アンテナ１、送受信モジ
ュール２、信号発生器４、データ処理部６は従来合成開
口レーダ装置と同等のものである。

【００３５】次に動作について説明する。前記のように
構成された合成開口レーダ装置において信号発生器４で
発生した信号は送信機１７に入力され、送信信号１０と
して送受信モジュール２から送信される。４枚のアンテ
ナ１に装着しているモニタ用アンテナ１３で受信し、送
信モニタ信号１８として校正器１６に入力される。受信
機５において校正器１６からの送信モニタ信号１８を受
信機５で結合させ、データ処理部６によりＡ／Ｄ変換さ
れ制御部８に送られる。制御部では、送信モニタ信号１
８を用いて送信系総合電力を測定することが可能とな
り、ラジオメトリック精度の向上を図ることができる。

【００３６】実施の形態７．図７はこの発明の実施の形
態７を示す図であり、図において４はチャープ信号を発
生する信号発生器、１７は上記信号発生器４から入力さ
れた信号を校正信号生成用送信信号１４として出力する
とともに上記送受信モジュール２からの受信信号１１を
出力する送信機、１６は上記送信機１７からの校正信号
生成用送信信号１４から校正信号を生成する校正器、５
は校正信号と上記送受信モジュール２からの受信信号を
結合させる受信機、６は上記受信機５からの信号をＡ／
Ｄ変換するデータ処理部、８は上記データ処理部６から
の信号から受信機利得の変動を算出し、最適アンテナパ
ターンを決定する制御部である。上記のうち、アンテナ
１、送受信モジュール２、信号発生器４、データ処理部
６は従来合成開口レーダ装置と同等のものである。

【００３７】次に動作について説明する。前記のように
構成された合成開口レーダ装置において受信時に、信号
発生器４で発生した信号は送信機１７から、校正信号を
発生させるための校正器１６に入力される。校正器１６
によりＣＷの校正信号が生成され、受信機５において送
受信モジュール２からの受信信号１１と結合される。結
合された受信信号１１をデータ処理部６でＡ／Ｄ変換し
た後、制御部８においてＦＦＴを施し校正信号と受信信
号を分離することにより、観測時間内の受信機利得の変
動を算出し校正を行う。

【００３８】実施の形態８．図８はこの発明の実施の形
態８を示す図であり、図において４はチャープ信号を発
生する信号発生器、１７は上記信号発生器４から入力さ
れた信号を校正信号生成用送信信号１４として出力する
とともに上記送受信モジュール２からの受信信号１１を
出力する送信機、１６は上記送信機１７からの校正信号
生成用送信信号１４から校正信号を生成する校正器、５
は校正信号と上記送受信モジュール２からの受信信号を
結合させる受信機、６は上記受信機５からの信号をＡ／
Ｄ変換するデータ処理部、８は上記データ処理部からの
信号から周波数特性を計測する制御部である。上記のう
ち、アンテナ１、送受信モジュール２、信号発生器４、
データ処理部６は従来合成開口レーダ装置と同等のもの
である。

【００３９】次に動作について説明する。前記のように
構成された合成開口レーダ装置において受信時に、信号
発生器４で発生した信号は送信機１７から、校正信号を
発生させるための校正器１６に入力される。校正器１６
によりＣＷの校正信号が生成され、受信機５において送
受信モジュール２からの受信信号１１と結合される。結
合された受信信号１１をデータ処理部６でＡ／Ｄ変換し
た後、制御部８において校正信号のＣＷ周波数をパルス
ごとに帯域内で掃引することにより、観測時間内に周波
数特性を算出し校正を行う。

【００４０】実施の形態９．図９はこの発明の実施の形
態９を示す図であり、図において１は４枚のパネルから
なるアンテナ、２は電波の送受を行うための送受信モジ
ュール、１７は上記送受信モジュールからの受信信号１
１を切替て出力するとともに校正信号を生成するための
校正信号生成用送信信号１４を出力する送信機、４は上
記送信機から出力される信号を生成する信号発生器、１
２は上記送信機１７からの校正信号生成用送信信号１４
より校正信号１５を生成する校正器、５は上記送信機１
７により切替られた上記送受信モジュール２からの受信
信号１１を受信する受信機、６は上記受信機５からの信
号をＡ／Ｄ変換するデータ処理部、１１は上記校正器１
６からの校正信号１５を送信するモニタ用アンテナ、８
は上記データ処理部６からの信号を入力して送受信モジ
ュール全体の平均受信電力を測定する制御部である。上
記のうち、アンテナ１、送受信モジュール２、信号発生
器４、データ処理部６は従来合成開口レーダ装置と同等
のものである。

【００４１】次に動作について説明する。前記のように
構成された合成開口レーダ装置において信号発生器４で
発生した信号は送信機１７に入力され、校正信号１５を
生成するための校正器１６に入力される。校正器１６に
より校正信号１５が生成され、アンテナ１の各パネルに
装着しているモニタ用アンテナ１３から送信される。こ
れを送受信モジュール２で受信し、送信機１７を介して
受信機５に取り込まれ、データ処理部６によりＡ／Ｄ変
換され制御部８に送られる。制御部８では、受信信号か
ら波形、電力を測定することが可能となり、送受信モジ
ュールを含めた受信系総合特性を測定することができ、
ラジオメトリック精度の向上を図ることができる。

【００４２】実施の形態１０．図１０はこの発明の実施
の形態１０を示す図であり、図において１は４枚のパネ
ルからなるアンテナ、２は電波の送受を行うための送受
信モジュール、３は上記送受信モジュールへ電波を送信
するための送信機、４は上記送信機から出力される送信
信号を生成する信号発生器、５は上記送受信モジュール
からの受信信号を受信する受信機、６は上記受信機から
の信号をＡ／Ｄ変換するデータ処理部、１９はデータレ
ートを地上への伝送帯域まで低下させるためのデータ圧
縮器、８は上記データ圧縮器からの受信データ平均振幅
のピーク値を検出する制御部、２０は上記制御部８によ
り算出された受信データ平均振幅のピーク値を上記受信
機５に入力する受信機ゲイン制御インタフェースであ
る。上記のうち、アンテナ１、送受信モジュール２、信
号発生器４、データ処理部６は従来合成開口レーダ装置
と同等のものである。

【００４３】次に動作について説明する。前記のように
構成された合成開口レーダ装置において信号発生器４で
発生した信号は送信機３に入力され、送受信モジュール
２に送信信号１０としてアンテナ１から送信される。そ
の受信信号１１をアンテナ１をとおして送受信モジュー
ル２で受信し、受信機５に入力され、さらにデータ処理
部６によりＡ／Ｄ変換され、データ圧縮器１９において
データレートを地上への伝送帯域まで低下させる。デー
タ圧縮器１９では受信データの圧縮の際に標準偏差を算
出するために受信データの平均振幅を計算しており、制
御部８ではデータ圧縮器１９において算出された受信デ
ータ平均振幅のピーク値を用いて、受信機ゲイン制御イ
ンタフェース１５により受信機ゲインの制御を行う。受
信機ゲインの制御にはＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇ
ａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）とＭＧＣ（Ｍａｎｕａｌ Ｇ
ａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）がありＡ／Ｄ変換によるダイ
ナミックレンジの不足分を調整する。この調整はデータ
圧縮器１９からの受信データ平均振幅のピーク値を用い
てディジタル制御により行う。この場合、受信機５への
入力信号レベルが大きい時にはゲインの制御量は小さく
なり、逆に入力信号レベルが小さい時にはゲインの制御
量は大きくなる。これにより、レーダ画質の向上、精度
の向上を図ることができる。

【００４４】

【発明の効果】第１の発明によれば、衛星等の飛しょう
体に５つのモニタ用アンテナを搭載することにより最適
なアンテナパターンを形成することが可能となり、Ｓ／
Ａ、Ｓ／Ｎを向上することができる。

【００４５】第２の発明によれば、衛星等の飛しょう体
に固定された中央のアンテナパネル上に５つのモニタ用
アンテナを搭載することにより最適なアンテナパターン
を形成することが可能となり、ラジオメトリック精度を
向上することができる。

【００４６】第３の発明によれば、校正信号をモニタ用
アンテナから送信し、それを送受信モジュールで受信す
ることにより最適なアンテナパターンを形成することが
可能となり、ラジオメトリック精度を向上することがで
きる。

【００４７】第４の発明によれば、校正信号をモニタ用
アンテナから送信し、それを送受信モジュールで受信す
ることにより送受信モジュール全体の平均受信電力をモ
ニタすることが可能となり、ラジオメトリック精度を向
上することができる。

【００４８】第５の発明によれば、送信信号をモニタ用
アンテナで受信し、受信機に結合させることにより、ア
ンテナの送信ゲインの測定が可能となり、ラジオメトリ
ック精度を向上することができる。

【００４９】第６の発明によれば、送信信号をモニタ用
アンテナで受信し、受信機に結合させることにより、送
受信モジュールの送信系総合電力測定が可能となり、ラ
ジオメトリック精度を向上することができる。

【００５０】第７の発明によれば、校正信号を受信機に
結合させることにより、受信機の利得変動のモニタが可
能となり、ラジオメトリック精度を向上することができ
る。

【００５１】第８の発明によれば、校正信号のＣＷ周波
数をパルスごとに帯域内で掃引することにより、周波数
特性を測定が可能となり、ラジオメトリック精度を向上
することができる。

【００５２】第９の発明によれば、校正信号をモニタ用
アンテナから送信し、それを送受信モジュールで受信す
ることにより送受信モジュールを含めた受信系総合特性
の測定が可能となり、ラジオメトリック精度を向上する
ことができる。

【００５３】第１０の発明によれば、データ圧縮器から
データを用いて受信機ゲインを制御することによりレー
ダの高画質化、高精度化が可能となるとともにＡＧＣ
（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）の
アナログ回路が不要になるためハードウェアの小型化が
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による合成開口レーダ装置の実施の
形態１を示す図である。

【図２】 この発明による合成開口レーダ装置の実施の
形態２を示す図である。

【図３】 この発明による合成開口レーダ装置の実施の
形態３を示す図である。

【図４】 この発明による合成開口レーダ装置の実施の
形態４を示す図である。

【図５】 この発明による合成開口レーダ装置の実施の
形態５を示す図である。

【図６】 この発明による合成開口レーダ装置の実施の
形態６を示す図である。

【図７】 この発明による合成開口レーダ装置の実施の
形態７を示す図である。

【図８】 この発明による合成開口レーダ装置の実施の
形態８を示す図である。

【図９】 この発明による合成開口レーダ装置の実施の
形態９を示す図である。

【図１０】 この発明による合成開口レーダ装置の実施
の形態１０を示す図である。

【図１１】 従来の合成開口レーダ試験装置を示す図で
ある。

【図１２】 合成開口レーダの原理を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１ 偶数枚のアンテナ、２ 送受信モジュール、３ 送
信機、４ 信号発生器、５ 受信機、６ データ処理
部、７ 衛星搭載用モニタ用アンテナ、８ 制御部、９
送受信モジュール制御インタフェース、１０ 送信信
号、１１ 受信信号、１２ 奇数枚のアンテナ受信信
号、１３ アンテナパネル装着モニタ用アンテナ、１４
校正信号生成用送信信号、１５ 校正信号、１６ 校
正器、１７送信／校正切替用送信機、１８ 送信モニタ
信号、１９ データ圧縮器、２０受信機ゲイン制御イン
タフェース、２１ 合成開口レーダ、２２ レーダビー
ム、２３ 地表。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波の送受信を行う送受信モジュール
   と、上記送受信モジュールを含む４枚のパネルからなる
   アンテナと、上記アンテナからの電波を受信する外部モ
   ニタ用アンテナと、上記アンテナからの電波の送信を行
   うための送信機と、上記送信機から出力される電波を発
   生する信号発生器と、上記外部モニタ用アンテナからの
   電波を受信する受信機と、上記受信機からの信号をＡ／
   Ｄ変換するデータ処理部と、上記データ処理部からの信
   号を入力しパネル変形量から最適アンテナパターンを決
   定する制御部と、上記最適アンテナパターンにより送受
   信モジュールを制御する送受信モジュール制御インタフ
   ェースとから構成される合成開口レーダ装置。
2. 【請求項２】 電波の送受信を行う送受信モジュール
   と、上記送受信モジュールを含む５枚のパネルからなる
   アンテナと、上記アンテナからの電波を受信する上記５
   枚のアンテナパネルの３枚目に搭載された５つのモニタ
   用アンテナと、上記アンテナからの電波の送信を行うた
   めの送信機と、上記送信機から出力される電波を発生す
   る信号発生器と、上記アンテナパネルに搭載されたモニ
   タ用アンテナからの電波を受信する受信機と、上記受信
   機からの信号をＡ／Ｄ変換するデータ処理部と、上記デ
   ータ処理部からの信号を入力しパネル変形量から最適ア
   ンテナパターンを決定する制御部と、上記最適アンテナ
   パターンにより送受信モジュールを制御する送受信モジ
   ュール制御インタフェースとから構成される合成開口レ
   ーダ装置。
3. 【請求項３】 電波の送受信を行う送受信モジュール
   と、上記送受信モジュールを含む４枚のパネルからなる
   アンテナと、上記各アンテナパネルに３個づつ装着され
   たモニタ用アンテナと、上記送受信モジュールから受信
   信号の切替を行うとともに校正信号生成用送信信号を出
   力する送信機と、上記送信機から出力される信号を発生
   する信号発生器と、上記送信機からの校正信号生成用送
   信信号から校正信号を生成する校正器と、上記校正信号
   を上記モニタ用アンテナに出力するとともに送信機から
   の受信信号を受信する受信機と、上記受信機からの信号
   をＡ／Ｄ変換するデータ処理部と、上記データ処理部か
   らの信号により最適アンテナパターンを決定する制御部
   と、上記最適アンテナパターンを用いて送受信モジュー
   ルを制御する送受信モジュール制御インタフェースとか
   ら構成される合成開口レーダ装置。
4. 【請求項４】 電波の送受信を行う送受信モジュール
   と、上記送受信モジュールを含む４枚のパネルからなる
   アンテナと、上記各アンテナパネルに３個づつ装着され
   たモニタ用アンテナと、上記送受信モジュールから受信
   信号の切替を行うとともに校正信号生成用送信信号を出
   力する送信機と、上記送信機から出力される信号を発生
   する信号発生器と、上記送信機からの校正信号生成用送
   信信号から校正信号を生成する校正器と、上記校正信号
   を上記モニタ用アンテナに出力するとともに送信機から
   の受信信号を受信する受信機と、上記受信機からの信号
   をＡ／Ｄ変換するデータ処理部と、上記データ処理部か
   らの信号より上記送受信モジュール全体の平均受信電力
   をモニタする制御部とから構成される合成開口レーダ装
   置。
5. 【請求項５】 電波の送受信を行う送受信モジュール
   と、上記送受信モジュールを含む４枚のパネルからなる
   アンテナと、上記各アンテナパネルに３個づつ装着され
   たモニタ用アンテナと、上記送受信モジュールに送信信
   号を入力する送信機と、上記送信機から出力される信号
   を発生する信号発生器と、上記モニタ用アンテナで受信
   されるモニタ用受信信号を入力する校正器と、上記校正
   器からの信号を結合させる受信機と、受信機からの信号
   をＡ／Ｄ変換するデータ処理部と、上記データ処理部と
   からの信号よりアンテナの送信ゲインを測定する制御部
   から構成される合成開口レーダ装置。
6. 【請求項６】 電波の送受信を行う送受信モジュール
   と、上記送受信モジュールを含む４枚のパネルからなる
   アンテナと、上記各アンテナパネルに３個づつ装着され
   たモニタ用アンテナと、上記送受信モジュールに送信信
   号を入力する送信機と、上記送信機から出力される信号
   を発生する信号発生器と、上記モニタ用アンテナで受信
   されるモニタ用受信信号を入力する校正器と、上記校正
   器からの信号を結合させる受信機と、受信機からの信号
   をＡ／Ｄ変換するデータ処理部と、上記データ処理部と
   からの信号より送受信モジュールの送信系総合電力を計
   測する制御部から構成される合成開口レーダ装置。
7. 【請求項７】 電波の送受信を行う送受信モジュール
   と、上記送受信モジュールを含む４枚のパネルからなる
   アンテナと、チャープ信号を発生する信号発生器と、上
   記信号発生器からの送信信号を入力し校正信号生成用送
   信信号を出力する送信機と、上記送信機からの校正信号
   生成用送信信号から校正信号を生成する校正器と、上記
   送受信モジュールからの受信信号と上記校正器からの校
   正信号を結合させる受信機と、上記受信機からの信号を
   Ａ／Ｄ変換するデータ処理部と、上記データ処理部から
   の信号より受信機利得変動を決定する制御部とから構成
   される合成開口レーダ装置。
8. 【請求項８】 電波の送受信を行う送受信モジュール
   と、上記送受信モジュールを含む４枚のパネルからなる
   アンテナと、チャープ信号を発生する信号発生器と、上
   記信号発生器からの送信信号を入力し校正信号生成用送
   信信号を出力する送信機と、上記送信機からの校正信号
   生成用送信信号から校正信号を生成する校正器と、上記
   送受信モジュールからの受信信号と上記校正器からの校
   正信号を結合させる受信機と、上記受信機からの信号を
   Ａ／Ｄ変換するデータ処理部と、上記データ処理部から
   の信号より周波数特性を計測する制御部とから構成され
   る合成開口レーダ装置。
9. 【請求項９】 電波の送受信を行う送受信モジュール
   と、上記送受信モジュールを含む４枚のパネルからなる
   アンテナと、上記各アンテナパネルに３個づつ装着され
   たモニタ用アンテナと、上記送受信モジュールから受信
   信号の切替を行うとともに校正信号生成用送信信号を出
   力する送信機と、上記送信機から出力される信号を発生
   する信号発生器と、上記送信機からの校正信号生成用送
   信信号から校正信号を生成する校正器と、上記校正信号
   を上記モニタ用アンテナに出力するとともに送信機から
   の受信信号を受信する受信機と、上記受信機からの信号
   をＡ／Ｄ変換するデータ処理部と、上記データ処理部か
   らの信号より上記送受信モジュールを含めた受信系総合
   特性を測定する制御部とから構成される合成開口レーダ
   装置。
10. 【請求項１０】 電波の送受信を行う送受信モジュール
    と、上記送受信モジュールを含む４枚のパネルからなる
    アンテナと、上記アンテナからの電波の送信を行うため
    の送信機と、上記送信機から出力される電波を発生する
    信号発生器と、上記アンテナからの受信信号を受信する
    受信機と、上記受信機からの信号をＡ／Ｄ変換するデー
    タ処理部と、上記データ処理部からの信号を入力しデー
    タ圧縮を行うデータ圧縮器と、上記データ圧縮器からの
    データを用いて受信データ平均振幅ピーク値を算出する
    制御部と、上記制御部からの結果を受信機に入力する受
    信機ゲイン制御インタフェースとから構成される合成開
    口レーダ装置。