JPH11183607A - 合成開口レーダ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が複雑で高価なＤＢＦアンテナを搭載す
ることなく衛星や航空機から地表や海面の高分解能画像
を得る合成開口レーダ装置を得ること。 【解決手段】 航空機あるいは衛星などの移動プラット
フォームに搭載して地表や海面を観測する合成開口レー
ダ装置において、複数の移動プラットフォームにビーム
がそれぞれ異なる方向を指向する送受信アンテナ１９を
搭載した送受信局２１ａ乃至２１ｄと、それら複数の送
受信局からの受信信号を結合するスペクトル合成手段９
と、画像再生手段とを備え、送受信局にＤＢＦアンテナ
を使用せずにまたは画像のＳ／Ｎを低下させずに、アジ
マス分解能を向上するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、航空機や衛星など
の移動プラットフォームに搭載する合成開口レーダ装置
に関し、特に地表を広域にわたって観測しその高分解能
画像を得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】従来、この種の合成開口レーダ装置とし
ては、図７に示すようなものがあった。図７は特公平０
７−２７０２１号公報に記載された合成開口レーダ装置
の構成を示すブロック図である。図７において、１は送
信機、２は送信アンテナ、３は受信機、４は受信アンテ
ナ、５はビーム形成部、６はＤＢＦ(Digital Beam Form
ing)アンテナ、７はパルス圧縮手段、８はフーリエ変換
手段、９はスペクトル合成手段、１０はもう一つのフー
リエ変換手段、１１は複素乗算手段、１２は逆フーリエ
変換手段、１３はアジマス圧縮手段、１４はリファレン
ス信号発生部、１５は表示装置である。

【０００３】次に、図７乃至図１１を参照して、この従
来の合成開口レーダ装置の動作を説明する。図８はこの
従来の合成開口レーダ装置の観測ジオメトリを示す図、
図９はシングルビームの合成開口レーダ装置の受信信号
のドップラー周波数を示す図、図１０はマルチビームの
合成開口レーダ装置の受信信号のドップラー周波数を示
す図、図１１はレンジ方向のアンビギュイティーを示す
図である。また、図８において、１６はＤＢＦアンテナ
６を搭載したプラットフォーム、１７ａ、１７ｂ、１７
ｃ、１７ｄは受信ビームのフットプリント、１８は送信
ビームのフットプリントである。

【０００４】この従来の合成開口レーダ装置は、航空機
や人工衛星に搭載されるが、図７に示すパルス圧縮手段
７よりも下流の手段は地上などに分けて設置することも
できる。送信アンテナ２は送信機１で発生した高周波パ
ルス信号を観測領域へ向けて照射し、その反射波を受信
アンテナ４が受けて受信機３がｊ増幅し検波する。受信
アンテナ４は空間内に多数配置されており、よく知られ
たアレーアンテナの原理により、所望の角度に受信ビー
ムを形成することができる。

【０００５】ビーム形成部５は、いわゆるデジタルビー
ムフォーマであり、アレーアンテナの原理を用いてディ
ジタル計算機の上で受信ビームを形成するものである。
この場合、受信信号をメモリに蓄えておくことにより、
異なる角度を向いた複数の受信ビームを同時に形成する
ことが可能で、図７では４本のビームを形成する場合に
ついて示している。

【０００６】この時、受信ビームは図８に示すように、
プラットフォームの移動方向に沿って、ビーム幅の間隔
で並べるものとする。また、送信ビームのフットプリン
ト１８は、これらの受信ビームのフットプリント１７
ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄすべてを含むように設計さ
れているものとする。

【０００７】パルス圧縮手段７は受信ビームそれぞれの
信号についてパルス圧縮処理を行う。このパルス圧縮処
理はレンジ方向の高分解能化を図るためにレーダ信号の
処理で一般的に使用されている方法で、チャープ変調の
ように送信帯域幅を拡大することによって、レンジ分解
能を送信パルス幅よりも改善する。

【０００８】次に、図９を参照して、アジマス圧縮手段
１３における処理について説明する。アジマス圧縮手段
１３における処理は合成開口レーダ装置の特徴的な処理
である。図９は一般のシングルビームの合成開口レーダ
装置の受信信号の例を示したグラフであり、横軸が時
間、縦軸がドップラー周波数を示す。今、ビームがプラ
ットフォームの移動方向に対して垂直であるとすると、
エコーのドップラー周波数は、０を中心にしてビーム幅
に相当する分だけの拡がりをもつ。特に地上の一点のエ
コーに注目した場合には、そのドップラー周波数は、正
の値から除々に低下して負に変化する。

【０００９】図９においてＡ、Ｂ、Ｃと記したのは、ア
ンテナから同一距離（レンジ）にあるが、角度方向（ア
ジマス方向）が異なる位置にある３つの点からのエコー
を模擬的に表したものである。このように、それぞれの
点のエコーのドップラー周波数変化は等しく、アジマス
方向の間隔に応じて異なる時間遅れを示す。これらのド
ップラー周波数の変化は、アンテナと目標点の位置関係
によって定まるので、プラットフォームの軌道パラメー
タから計算可能である。

【００１０】そこで、予めこのようなドップラー周波数
と同じの変化をする信号をリファレンスとして用意して
おき、マッチドフィルタにより受信信号とリファレンス
信号との相関処理を行なうことにより、受信信号の時間
遅れ、すなわちアジマス座標を知ることができる。この
時、アジマス座標の分解能ΔＡＺは次式で表される。た
だしＢはドップラー周波数の変化幅（帯域）、ｖはプラ
ットフォームの速度、λは送信波長、θＢはアジマス方
向のビーム幅である。この式から、アジマス分解能はド
ップラー周波数の帯域によって決まることがわかる。

【００１１】

【数１】

【００１２】このマッチドフィルタは、リファレンス信
号と入力信号をそれぞれフーリエ変換してそれらの複素
乗算を求め、その結果を逆フーリエ変換することにより
実現することができる。次に、図７を参照して、その動
作を具体的に説明する。フーリエ変換手段８は受信信号
をフーリエ変換し、他方リファレンス信号発生部１４は
リファレンス信号を発生し、フーリエ変換手段１０がそ
のリファレンス信号をフーリエ変換する。そして、複素
乗算手段１１がフーリエ変換したリファレンス信号と受
信信号との積を求め、逆フーリエ変換手段１２がその積
を逆フーリエ変換することによりマッチドフィルタを実
現してアジマス座標を出力する。

【００１３】次に、図１０を参照して、スペクトル合成
手段９の動作について説明する。図１０はエコーのドッ
プラー周波数変化を表すグラフで、図１０の（ａ）乃至
（ｄ）はそれぞれビーム＃１乃至ビーム＃４のエコー
を、図１０の（ｅ）はスペクトル合成手段９の出力を表
す。このように、スペクトル合成手段９は、４つのアン
テナで別々に観測した信号を周波数軸上で合成する。こ
の結果、ドップラー周波数の帯域はもとの信号の４倍に
なるので、画像のアジマス分解能も４倍になることがわ
かる。

【００１４】このように、アンテナの受信ビームを分割
して、後に信号処理で合成すると次のような利点があ
る。アジマス分解能を上げるためにはドップラー周波数
の帯域を広げる必要があるが、そのためにはサンプリン
グの定理から、パルス繰り返し周期を短くする必要があ
る。しかし、パルス繰り返し周期を短くすると、レンジ
方向のアンビギュイティーが頻繁に発生するため、観測
できる領域が狭くなる。この様子を図１１に示す。

【００１５】次に、図１１を参照して、レンジ方向のア
ンビギュイティーの発生について説明する。図１１はビ
ームの中心線に沿った垂直断面を示したもので、図にお
いて番号を振った札が送信パルスを示す。この場合、ニ
アレンジ側のＡ点で反射した第３番目のパルス３は、フ
ァーレンジ側のＢ点で反射した第１番目のパルス１と重
なってしまい、区別することができない。したがって、
この場合にはエレベーションのビーム幅を半分以下に絞
って、観測領域を半分以下にすることが必要である。

【００１６】そこで、本発明におけると同様、受信ビー
ムを分割すれば、ドップラー周波数の帯域はそのままな
ので、パルス繰り返し周期を短くする必要がなく、した
がってレンジ方向の観測領域を狭めることなくアジマス
分解能を改善することができる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の合成開口レーダ装置においては、構成が複雑であり
高価且つ重量が重いＤＢＦアンテナを航空機や人工衛星
に搭載する必要があるという問題があった。

【００１８】また、分解能を向上すると、画素あたりの
反射電力が低下するため、画像のＳ／Ｎ（Signal to No
ise ratio ）が劣化する。一般に分解能を２倍（面積で
４倍）に向上するとＳ／Ｎは２の３乗分の１になるの
で、画像のＳ／Ｎを保ったままで分解能を２倍にするた
めには送信電力を８倍にする必要がある。しかし、日本
の人工衛星のように電源を太陽電池に依存する場合に
は、電源容量を大きくすることは容易でなく、送信電力
を増やすことは難しい。このため、従来の合成開口レー
ダ装置で分解能を向上すると、画像のＳ／Ｎが低下する
という問題があった。

【００１９】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、構成が複雑で高価なＤＢＦアンテナ
を搭載することなく、分解能の高い合成開口レーダ装置
を得ることを目的とする。

【００２０】また、画像のＳ／Ｎを低下させることな
く、分解能の高い合成開口レーダ装置を得ることを目的
とする。

【００２１】あるいはまた、画像のＳ／Ｎを低下させる
ことなく、スペックル雑音を低減した合成開口レーダ装
置を得ることを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明の
かかる合成開口レーダ装置は、移動プラットフォームか
ら観測領域を観測する合成開口レーダ装置において、複
数の移動プラットフォームにビームがそれぞれ異なる方
向を指向する送受信アンテナを搭載した送受信局と、そ
れら複数の送受信局からの受信信号を結合するスペクト
ル合成手段と、このスペクトル合成手段の出力から画像
を再生する画像再生手段とを備え、前記レーダ装置にＤ
ＢＦアンテナを使用せずにアジマス分解能を向上するよ
うにしたものである。

【００２３】また、請求項２に記載の発明のかかる合成
開口レーダ装置は、前記画像再生手段により画像再生処
理された画像の振幅の和を求めるマルチルック手段を備
え、それぞれの送受信局の受信信号から再生した画像を
マルチルックすることにより、スペックル雑音を低減す
るようにしたものである。

【００２４】また、請求項３に記載の発明のかかる合成
開口レーダ装置は、移動プラットフォームから観測領域
を観測する合成開口レーダ装置において、ビームを指向
する角度を変化できる送受信アンテナを搭載した送受信
局と、その受信信号を蓄える記憶手段と、複数の受信信
号を結合するスペクトル合成手段と、このスペクトル合
成手段の出力から画像を再生する画像再生手段とを備
え、決められた領域を、ビームを指向する角度を変えて
複数回観測し、その信号を結合することによって、アジ
マス分解能を向上するようにしたものである。

【００２５】また、請求項４に記載の発明のかかる合成
開口レーダ装置は、ビームを指向する角度を特にビーム
幅の間隔で設定するようにしたものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面、図１乃至図６に
基づき、本発明の各実施の形態を詳細に説明する。 実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１にかかる合
成開口レーダ装置の構成を示すブロック図、図２は図１
に示す合成開口レーダ装置の観測ジオメトリを示す図で
ある。まず、図１を参照して、本発明の実施の形態１に
かかる合成開口レーダ装置の構成を説明する。図１にお
いて、１は送信機、３は受信機、、７はパルス圧縮手
段、８はフーリエ変換手段、９はスペクトル合成手段、
１０はもう一つのフーリエ変換手段、１１は複素乗算手
段、１２は逆フーリエ変換手段、１３はアジマス圧縮手
段、１４はリファレンス信号発生部、１５は表示装置で
ある。尚、フーリエ変換手段１０、複素乗算手段１１、
逆フーリエ変換手段１２、及びリファレンス信号発生部
１４により画像再生手段を構成する。また、１９は送受
信アンテナ、２０は送受切替器、２１ａ乃至２１ｄは送
受信局、２２はデータベース、２３はスイッチ回路、２
４はデータバッファである。また、本実施の形態におけ
る送受信局２１ａ乃至２１ｄは、従来のレーダ装置にお
けるようなＤＢＦアンテナ６を使用していない。

【００２７】次に、図２を参照して、本発明の実施の形
態１における観測ジオメトリについて説明する。図２に
おいて、１６ａ乃至１６ｄは移動するレーダプラットフ
ォーム、１７ａ乃至１７ｄはそれぞれのフットプリント
である。この実施の形態では、図１に示す送受信局２１
ａ乃至２１ｄは、図２に示す移動するレーダプラットフ
ォーム１６ａ乃至１６ｄにそれぞれ搭載されているもの
とする。しかし、それより下流の手段は地上などに設置
することができる。

【００２８】次に、図１及び図２を参照して、本実施の
形態における合成開口レーダ装置の動作について説明す
る。送信機１から発生した高周波パルスは、送受切替器
２０を経由して送受信アンテナ１９から観測領域へ照射
される。観測領域で反射した信号は送受信アンテナ１９
で受信され、受信機３で増幅・検波される。送受信アン
テナ１９は、図２に示すように、それぞれのレーダプラ
ットフォーム１６ａ乃至１６ｄ毎に指向角度が異なって
おり、例えばその間隔はビーム幅θＢに設定される。こ
の場合、アンテナビームの指向制御はフェーズドアレー
アンテナを用いて電子的に行ってもよいし、機械的に回
転させても良いし、あるいはレーダプラットフォームの
姿勢を変えても良い。

【００２９】スイッチ回路２３は、それぞれの送受信局
２１ａ乃至２１ｄからの受信信号を、そのドップラー周
波数帯域の順に並べ変えて出力する。この時、データベ
ース２２は、各レーダプラットフォーム１６ａ乃至１６
ｄの軌道と位置、およびこれに搭載されている送受信ア
ンテナ１９の指向角度をスイッチ回路２３に提供する。
またデータバッファ２４は、フットプリント１７ａ乃至
１７ｄが、あたかも図９に示すように隣接しているかの
ように、時間軸を合わせる。この時、データベース２２
は、各レーダプラットフォーム１６ａ乃至１６ｄの軌道
と位置、およびこれに搭載された送受信アンテナ１９の
指向角度とビーム幅θＢをデータベース２２に提供す
る。

【００３０】本実施の形態は上記のように構成したこと
により、従来の合成開口レーダ装置のように、ＤＢＦア
ンテナを用いることなく、図１０（ｅ）に示す信号と同
等の信号を生成することができるので、それ以降の処理
は図７に示すものと同等のパルス圧縮手段７以降の処理
によって高分解能画像が得られる合成開口レーダ装置を
提供することができる。

【００３１】また、本実施の形態の構成によれば、複数
のレーダプラットフォームに搭載されたアンテナビーム
を合成することによって等価的にビーム幅を拡げるの
で、それぞれのレーダプラットフォームに搭載されたア
ンテナのビーム幅は、高分解能化する以前のそれと同じ
で良い。従って、それぞれのビームあたりの送信電力を
低下させることなく観測できるので、画像のＳ／Ｎを低
下させることなく分解能の高い合成開口レーダ装置を得
ることができる。

【００３２】なお、それぞれのレーダプラットフォーム
は同一軌道を等間隔で近接して移動していてもかまわな
いし、あるいは不等間隔で間をあけて移動していてもか
まわない。ただし、すべてのレーダプラットフォームが
同一の領域を観測することが必要である。

【００３３】以上のように、この実施の形態の合成開口
レーダ装置は、それぞれ異なる方向を指向するアンテナ
を搭載した複数のレーダプラットフォームが、同一軌道
を時間差をおいて通過しながら、それぞれ地上の同じ領
域を観測し、スペクトル合成手段がそれら複数のレーダ
装置の受信信号を結合して、画像再生手段により画像再
生処理を行うようにしたものである。また、それぞれの
アンテナの指向方向をビーム幅の間隔で設定するように
したものである。

【００３４】実施の形態２．図３は本発明の実施の形態
２にかかる合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図
である。以下、図３を参照して、本発明の実施の形態２
における合成開口レーダ装置の構成を説明する。図３に
おいて、１乃至２４は図１のものと同一または同等の手
段であるから、更に詳細な説明は省略する。しかし、本
実施の形態では、図１に示し、パルス圧縮された信号を
スペクトル合成するようなスペクトル合成手段９は使用
しない。従って、図１に示すアジマス圧縮手段１３のう
ちのスペクトル合成手段９を使用せず、パルス圧縮され
た信号を個別に画像再生するアジマス圧縮手段２７ａ乃
至２７ｄを使用する。また、２５はマルチルック手段で
あり、本実施の形態における特徴要素である。尚、本実
施の形態における観測ジオメトリは図２に示すものと同
様である。

【００３５】次に、図３を参照して、本発明の実施の形
態２における合成開口レーダ装置の動作を説明する。図
３において、送信機１からパルス圧縮手段７までの動作
は図１に示すものの動作と同様である。また、アジマス
圧縮手段２７ａ乃至２７ｄを構成する各手段の動作は図
１のものと同様であるが、本実施の形態では、パルス圧
縮された信号をスペクトル合成しないので、それぞれ個
別のアジマス圧縮手段２７ａ乃至２７ｄにより独立に画
像が再生される。

【００３６】マルチルック手段２５は、各アジマス圧縮
手段２７ａ乃至２７ｄにより得られた複素画像の振幅を
計算して、画素毎に画像間の総和を求める。これは、合
成開口レーダ装置に特有のスペックル雑音を低減するた
めのもので、良く知られた処理である。

【００３７】このように、本実施の形態の構成によれ
ば、ＤＢＦアンテナを用いることなく、スペックル雑音
を低減して画像の品質を向上し、また、画像のＳ／Ｎを
低下させることなくスペックル雑音を低減することがで
きる合成開口レーダ装置を得ることができる。

【００３８】なお、それぞれのレーダプラットフォーム
は同一軌道を等間隔で近接して移動していてもかまわな
いし、あるいは不等間隔で間をあけて移動していてもか
まわない。また、送受信アンテナの指向角度もビーム幅
の間隔で並んでいる必要はなく、任意に設定しても良
い。ただし、すべてのレーダプラットフォームが同一の
領域を観測することが必要である。

【００３９】以上のように、この実施の形態の合成開口
レーダ装置は、それぞれ異なる方向を指向するアンテナ
を搭載した複数のレーダプラットフォームが、同一軌道
を時間差をおいて通過しながら、それぞれ地上の同じ領
域を観測し、画像再生手段によりそれら複数のレーダ装
置の受信信号からそれぞれ画像再生処理を行い、マルチ
ルック手段がそれぞれの画像の振幅の和を求めてスペッ
クル雑音を低減するようにしたものである。また、それ
ぞれのアンテナの指向方向をビーム幅の間隔で設定する
ようにしたものである。

【００４０】実施の形態３．図４は本発明の実施の形態
３にかかる合成開口レーダ装置の構成を示すブロック
図、図５は図４に示す合成開口レーダ装置の観測ジオメ
トリを示す図である。以下、図４を参照して、本発明の
実施の形態３における合成開口レーダ装置の構成を説明
する。図４において、すべての構成要素は図１に示すも
のと同一または同等の手段であるから、更に詳細な説明
は省略する。しかし、図１に示す送受信局２１ａ乃至２
１ｄは、複数使用して分解能を改善しスペックル雑音を
低減するようにしたが、この実施の形態の送受信局２１
は１個のみでそれを実現するようにした。尚、この実施
の形態３における観測ジオメトリは図５に示す。

【００４１】次に、図４を参照して、本発明の実施の形
態３における合成開口レーダ装置の動作を説明する。図
４において、それぞれ構成要素の動作は図１に示すもの
の動作と同様である。図１に示す実施の形態１において
は、レーダプラットフォーム１６ａ乃至１６ｄを複数備
えることによって分解能を改善したり、あるいはスペッ
クル雑音を低減するようにしたが、この実施の形態３で
は、図５に示すようにレーダプラットフォーム１６は１
台で良い。

【００４２】送受信局２１を搭載したレーダプラットフ
ォーム１６は、ある決められた領域を繰り返し観測す
る。その際、それぞれの観測毎にアンテナ指向角度が異
なっており、例えばその間隔はビーム幅θＢに設定され
る。この場合、アンテナビームの指向制御はフェーズド
アレーアンテナを用いて電子的に行ってもよいし、機械
的に回転させても良いし、あるいはレーダプラットフォ
ームの姿勢を変えても良い。

【００４３】スイッチ回路２３は、それぞれの観測にお
ける送受信局２１からの受信信号を、そのドップラー周
波数帯域の順に並べ変えて出力する。この時、データベ
ース２２は、それぞれ観測の際のレーダプラットフォー
ム１６の軌道と位置、および送受信アンテナ１９の指向
角度をスイッチ回路２３に提供する。このようにして得
られた複数のパルス圧縮された信号は、それ以後、実施
の形態１の動作と同様な動作により画像再生される。

【００４４】このように、本実施の形態の構成によれ
ば、ＤＢＦアンテナを用いることなくアジマス分解能を
向上し、また、複数のレーダプラットフォームを用いる
ことなく、アジマス分解能を向上する合成開口レーダ装
置を得ることができる。或いはまた、本実施の形態の構
成によれば、画像のＳ／Ｎを低下させることなくアジマ
ス分解能を向上する合成開口レーダ装置を提供すること
がができる。

【００４５】以上のように、この実施の形態の合成開口
レーダ装置は、レーダプラットフォームがアンテナの指
向方向を少しずつ変えて同一軌道を繰り返し通過して、
それぞれ地上の同じ領域を観測し、記憶手段がそれらの
受信信号を記憶し、スペクトル合成手段がそれら記憶し
た受信信号を結合して、画像再生手段により画像再生処
理を行うようにしたものである。また、それぞれのアン
テナの指向方向をビーム幅の間隔で設定するようにした
ものである。

【００４６】実施の形態４．図６は本発明の実施の形態
４にかかる合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図
である。以下、図６を参照して、本発明の実施の形態４
における合成開口レーダ装置の構成を説明する。図６に
おいて、すべての構成要素は図１に示すものと同一また
は同等の手段であるから、更に詳細な説明は省略する。
しかし、本実施の形態では、図４に示すスイッチ回路２
３とパルス圧縮手段７とを前後並べ替えた構成とする。
また、本実施の形態４における観測ジオメトリは図５に
示すものと同様である。

【００４７】次に、図６を参照して、本発明の実施の形
態４における合成開口レーダ装置の動作を説明する。図
６において、それぞれの構成要素の動作は図４のものと
同様である。ただし、図４に示す実施の形態３では、ス
イッチ回路２３で受信信号を並べ直してからデータバッ
ファ２４で時間軸を調整し、パルス圧縮手段７でパルス
圧縮処理していたが、この実施の形態４では、パルス圧
縮手段７でパルス圧縮処理し、データバッファ２４で時
間軸を調整した後にスイッチ回路２３で受信信号を並べ
直すようにしている。このように操作の手順を入れ替え
ても、実施の形態３と同様の効果を得ることができる。

【００４８】このように、本実施の形態の構成によれ
ば、ＤＢＦアンテナを用いることなくアジマス分解能を
向上し、また、複数のレーダプラットフォームを用いる
ことなく、アジマス分解能を向上する合成開口レーダ装
置を得ることができる。或いはまた、本実施の形態の構
成によれば、画像のＳ／Ｎを低下させることなくアジマ
ス分解能を向上する合成開口レーダ装置を提供すること
ができる。

【００４９】以上のように、この実施の形態の合成開口
レーダ装置は、レーダプラットフォームがアンテナの指
向方向を少しずつ変えて同一軌道を繰り返し通過して、
それぞれ地上の同じ領域を観測し、記憶手段がそれらの
受信信号を記憶し、スペクトル合成手段がそれら記憶し
た受信信号を結合して、画像再生手段により画像再生処
理を行うようにしたものである。また、それぞれのアン
テナの指向方向をビーム幅の間隔で設定するようにした
ものである。

【００５０】

【発明の効果】本発明は、上記のように構成し、特に複
数のレーダプラットフォームに搭載された送受信局を使
用してドップラー周波数の帯域を広くするようにしたこ
とにより、ＤＢＦアンテナを用いなくともアジマス分解
能を向上する合成開口レーダ装置を得ることができる。

【００５１】本発明は、上記のように構成し、特に複数
のレーダプラットフォームに搭載されたアンテナビーム
を合成することによって等価的にビーム幅を拡げるの
で、それぞれのレーダプラットフォームのアンテナのビ
ーム幅は、高分解能化以前のものでよいため、ビームあ
たりの送信電力を低下させることなく観測できるので、
画像のＳ／Ｎを低下させることなくアジマス分解能の高
い合成開口レーダ装置を得ることができる。

【００５２】本発明は、上記のように構成し、特に１台
の送受信局（レーダプラットフォーム）を使用して、ア
ンテナ指向角度を変え決められた領域を繰り返し観測す
るようにしたことにより、ＤＢＦアンテナを用いること
なく、スペックル雑音を低減して画像の品質を向上する
合成開口レーダ装置を得ることができる。

【００５３】本発明は、上記のように構成し、特にマル
チルック手段により、各アジマス圧縮手段で得られた複
素画像の振幅を計算して、画素毎に画像間の総和を求め
るようにしたことにより、画像のＳ／Ｎを低下させるこ
となくスペックル雑音を低減することができる合成開口
レーダ装置を得ることができる。

【００５４】本発明は、上記のように構成し、特に１台
の送受信局を使用して、アンテナ指向角度を変え、決め
られた領域を繰り返し観測するようにしたことにより、
複数のレーダプラットフォームを用いることなく、アジ
マス分解能を向上する合成開口レーダ装置を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１にかかる合成開口レー
ダ装置の構成を示すブロック図。

【図２】 図１に示す合成開口レーダ装置の観測ジオメ
トリを示す図。

【図３】 本発明の実施の形態２にかかる合成開口レー
ダ装置の構成を示すブロック図。

【図４】 本発明の実施の形態３にかかる合成開口レー
ダ装置の構成を示すブロック図。

【図５】 図４に示す合成開口レーダ装置の観測ジオメ
トリを示す図。

【図６】 本発明の実施の形態４にかかる合成開口レー
ダ装置の構成を示すブロック図。

【図７】 従来の合成開口レーダ装置の構成を示すブロ
ック図。

【図８】 図８に示す従来の合成開口レーダ装置の観測
ジオメトリを示す図。

【図９】 シングルビームの合成開口レーダ装置の受信
信号のドップラー周波数を示す図。

【図１０】 マルチビームの合成開口レーダ装置の受信
信号のドップラー周波数を示す図。

【図１１】 レンジ方向のアンビギュイティーを示す
図。

【符号の説明】

１ 送信機、 ２ 送信アンテナ、 ３ 受信機、 ４
受信アンテナ、 ５ビーム形成部、 ６ ＤＢＦアン
テナ、 ７ パルス圧縮部、 ８ フーリエ変換手段、
９ スペクトル合成手段、 １０ もう１つのフーリ
エ変換手段、１１ 複素乗算手段、 １２ 逆フーリエ
変換手段、 １３ アジマス圧縮手段、 １４ リファ
レンス信号発生部、１５ 表示装置 １６ レーダプラ
ットフォーム、 １７ フットプリント、 １８ 観測
領域 １９ 送受信アンテナ、 ２０ 送受切換器、
２１ 送受信局、 ２２ データベース、 ２３ スイ
ッチ回路、 ２４ データバッファ、 ２５ マルチル
ック手段、 ２７ アジマス圧縮手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動プラットフォームから観測領域を観
   測する合成開口レーダ装置において、複数の移動プラッ
   トフォームにビームがそれぞれ異なる方向を指向する送
   受信アンテナを搭載した送受信局と、それら複数の送受
   信局からの受信信号を結合するスペクトル合成手段と、
   このスペクトル合成手段の出力から画像を再生する画像
   再生手段とを備えたことを特徴とする合成開口レーダ装
   置。
2. 【請求項２】 前記画像再生手段により画像再生処理さ
   れた画像の振幅の和を求めるマルチルック手段を備え、
   それぞれの送受信局の受信信号から再生した画像をマル
   チルックすることにより、スペックル雑音を低減するよ
   うにしたことを特徴とする請求項１記載の合成開口レー
   ダ装置。
3. 【請求項３】 プラットフォームから観測領域を観測す
   る合成開口レーダ装置において、ビームを指向する角度
   を変化できる送受信アンテナを搭載した送受信局と、そ
   の受信信号を蓄える記憶手段と、複数の受信信号を結合
   するスペクトル合成手段と、このスペクトル合成手段の
   出力から画像を再生する画像再生手段とを備え、決めら
   れた領域を、ビームを指向する角度を変えて複数回観測
   し、その信号を結合するようにしたことを特徴とする合
   成開口レーダ装置。
4. 【請求項４】 ビームを指向する角度を特にビーム幅の
   間隔で設定することを特徴とする請求項１または３記載
   の合成開口レーダ装置。