JPS5952779A - 合成開口レ−ダ装置 - Google Patents
合成開口レ−ダ装置Info
- Publication number
- JPS5952779A JPS5952779A JP57162327A JP16232782A JPS5952779A JP S5952779 A JPS5952779 A JP S5952779A JP 57162327 A JP57162327 A JP 57162327A JP 16232782 A JP16232782 A JP 16232782A JP S5952779 A JPS5952779 A JP S5952779A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- synthetic aperture
- ground surface
- equation
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
- G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
- G01S13/89—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S13/90—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- 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】
〔発明の利用分野〕
本発明は合成開口レーダ装置に関し、特に飛翔体に搭載
されて高解像度の地表面像を得るに好適なパルス送信方
向回転装置を有する合成開口レーダ装置に関する。
されて高解像度の地表面像を得るに好適なパルス送信方
向回転装置を有する合成開口レーダ装置に関する。
人工衛星あるいは航空機を用いだリモートセンシングの
分野では、雲を透過し、しかも高解像度の画像を得られ
る合成開口レーダが、地表撮像センサどして注目を集め
ている。
分野では、雲を透過し、しかも高解像度の画像を得られ
る合成開口レーダが、地表撮像センサどして注目を集め
ている。
合成開口レーダの全体システノ、と−り一の原理を第１
図、第２図に」、り説明する。今、衛星等に搭載された
合成開口レーダ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｎｐａｒｔｕｒ
ｅＲａｄａｒ 以下、ｒ−Ｓ Ａ Ｉｔ ｊという。
図、第２図に」、り説明する。今、衛星等に搭載された
合成開口レーダ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｎｐａｒｔｕｒ
ｅＲａｄａｒ 以下、ｒ−Ｓ Ａ Ｉｔ ｊという。
）装置を例にとる。衛星ＩＬ１１が矢印の方向に一定速
度で進行する間、アンテナＮ、を介し進行方向に垂直の
方向にマイクロ波送信（幾からのパルスが万引される。
度で進行する間、アンテナＮ、を介し進行方向に垂直の
方向にマイクロ波送信（幾からのパルスが万引される。
パルスビーノ、は軌道と平行にｌ’ｌ ’） ＋１］
Ｃ７で地表を繰返し照射していく。このパルスの反射波
は、発信に用いられたと同一のアンテナＡ。で受信され
、送信信号で検波された失地」二に送（ｈされ、地」二
のデータ処理装置Ｄｒにより可視画像データに変換され
る。受信され検波された直後の画像データはポログラム
の干渉バタンであり、地表の１点の情報は第２同人に示
すように一定の面積で広がっている。２方向の広が９の
うち、レンジ方向（軌道に垂直の方向）については通常
のノシルス圧縮技術が使用されるが、アジマス方向（軌
道方向）Ｋついてはトップ２効果による周波数遷移が広
がりの各点ごとに異なることを利用した圧縮（デコンボ
リューショ／）技術が使用される。２方向の圧縮処理が
終了した後、地表の１点の情報は１点になって現われる
（第２図Ｂ参照）。ここで、アジマス方向の圧縮画像の
解像度は、衛星の発信パルスのビーム照射領域にその地
表の点が入り始めてから抜ける−までに衛星が移動した
距離（等制約なアンテナ開口の長さ）に比例する。
Ｃ７で地表を繰返し照射していく。このパルスの反射波
は、発信に用いられたと同一のアンテナＡ。で受信され
、送信信号で検波された失地」二に送（ｈされ、地」二
のデータ処理装置Ｄｒにより可視画像データに変換され
る。受信され検波された直後の画像データはポログラム
の干渉バタンであり、地表の１点の情報は第２同人に示
すように一定の面積で広がっている。２方向の広が９の
うち、レンジ方向（軌道に垂直の方向）については通常
のノシルス圧縮技術が使用されるが、アジマス方向（軌
道方向）Ｋついてはトップ２効果による周波数遷移が広
がりの各点ごとに異なることを利用した圧縮（デコンボ
リューショ／）技術が使用される。２方向の圧縮処理が
終了した後、地表の１点の情報は１点になって現われる
（第２図Ｂ参照）。ここで、アジマス方向の圧縮画像の
解像度は、衛星の発信パルスのビーム照射領域にその地
表の点が入り始めてから抜ける−までに衛星が移動した
距離（等制約なアンテナ開口の長さ）に比例する。
従来、８ＡＬ１．装置で合成される開口の大きさは、第
３図に示されるように、発射されるパルスのアジマス方
向ビーノ、ＩＩＪによって一定の大きさに制限されて酉
だ。なぜならば、パルス発射のエネルギーは発射装置の
制約から限シがちシ、また地表面でのエネルギー密度を
一定以上に保つ必要があるため、ビーム布を小さく制限
せざるを得ないからである。従って、従来のＳＡＤ、装
置では、パルス発射装置のパワーアップ以外には、撮像
解°携度の飛躍的向上に対する強い要求に十分答えるこ
とができないという問題があった。
３図に示されるように、発射されるパルスのアジマス方
向ビーノ、ＩＩＪによって一定の大きさに制限されて酉
だ。なぜならば、パルス発射のエネルギーは発射装置の
制約から限シがちシ、また地表面でのエネルギー密度を
一定以上に保つ必要があるため、ビーム布を小さく制限
せざるを得ないからである。従って、従来のＳＡＤ、装
置では、パルス発射装置のパワーアップ以外には、撮像
解°携度の飛躍的向上に対する強い要求に十分答えるこ
とができないという問題があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、従来のＳ Ａ、 １１装闇における」二
連の如き問題を解消！７、高解像度の地表面像を得るこ
とを可能と°ＪるＳＡＩ′Ｌ、＝％置を提１１（するこ
とにある。
するところは、従来のＳ Ａ、 １１装闇における」二
連の如き問題を解消！７、高解像度の地表面像を得るこ
とを可能と°ＪるＳＡＩ′Ｌ、＝％置を提１１（するこ
とにある。
本発明の要点ｄ１．５ＮＩＬ装置におりる飛翔体運動方
向のＭ像度ｔ、１、合成される開［１の大きさに比例す
ることから、第４図に示す如く、目標地点の上空でビー
）、を飛翔体前方から後方に向し〕で回転させるように
して、地表」二のある地点の、Ｓルス照射時間を長くし
た点にある。
向のＭ像度ｔ、１、合成される開［１の大きさに比例す
ることから、第４図に示す如く、目標地点の上空でビー
）、を飛翔体前方から後方に向し〕で回転させるように
して、地表」二のある地点の、Ｓルス照射時間を長くし
た点にある。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第５図は本発明の一実施例であるＳ Ａ、 Ｉｔ、装置
、を示し、特に飛翔体１の詳細を示すものである。飛翔
体１にはその運動方向（矢印！■で示されている。）の
側方を観測するようにマイクロ波アンテナ２が取付さら
れている。アンテナ２がらは地表に向けてマイクロ波パ
ルスが一定間隔で発射され、同じアンテナ２でその地表
反射波を受ける如く構成されている。アンテナ２で受信
された前記゛反射波は受信機３により検波され、送信装
置４にょυ地上局に送信される。
、を示し、特に飛翔体１の詳細を示すものである。飛翔
体１にはその運動方向（矢印！■で示されている。）の
側方を観測するようにマイクロ波アンテナ２が取付さら
れている。アンテナ２がらは地表に向けてマイクロ波パ
ルスが一定間隔で発射され、同じアンテナ２でその地表
反射波を受ける如く構成されている。アンテナ２で受信
された前記゛反射波は受信機３により検波され、送信装
置４にょυ地上局に送信される。
本実施例装置においては、前記飛翔体１のアンテナ２は
アンテナ駆動装置５により矢印Ｗの方向に回転し、パル
スビームの方向が前記第４図に示す如く変化する如く構
成されている。第４図は飛翔体ｌを第５図の右方から見
た状況を示すものである。アンテナ２０回転角は、第４
図に示、す地表の目標点Ｐにパルスビームが長時間照射
されるように回転角制御装置６によって制御される。ま
だ、アンテナ２の回転角は、回転角測定装置７によって
測定され、送信装置４から受信マイクロ波と合わせて地
上局に送信される。
アンテナ駆動装置５により矢印Ｗの方向に回転し、パル
スビームの方向が前記第４図に示す如く変化する如く構
成されている。第４図は飛翔体ｌを第５図の右方から見
た状況を示すものである。アンテナ２０回転角は、第４
図に示、す地表の目標点Ｐにパルスビームが長時間照射
されるように回転角制御装置６によって制御される。ま
だ、アンテナ２の回転角は、回転角測定装置７によって
測定され、送信装置４から受信マイクロ波と合わせて地
上局に送信される。
地上局のデータ処理装置８においては、記録装置９によ
シ受信マイクロ波データとアンテナ回転角情報とを合わ
せて実時間記録する。前述の如く、記録された受信マ・
ｆクロ波データｔ；ｌホログラノ、干渉パターンでおり
、画像朽生装閘１ｏにより人間が理解できる画像に再生
される。この両生処理の情報が各時点の反射マイクロ波
にどのように記録されているかを点像削算装閘１■によ
シ求める必要がある。この割算に前記、アンテナ２の回
転角の履歴データが記録装置９から読出されて用いられ
る。
シ受信マイクロ波データとアンテナ回転角情報とを合わ
せて実時間記録する。前述の如く、記録された受信マ・
ｆクロ波データｔ；ｌホログラノ、干渉パターンでおり
、画像朽生装閘１ｏにより人間が理解できる画像に再生
される。この両生処理の情報が各時点の反射マイクロ波
にどのように記録されているかを点像削算装閘１■によ
シ求める必要がある。この割算に前記、アンテナ２の回
転角の履歴データが記録装置９から読出されて用いられ
る。
第４図に基づいて、本実施例装置におりる合成量り長ａ
、を求める。パルスビー１、の前端１２と、地表との交
点をｙ！どすると、衛星が地点Ｐの真上を通過する時刻
をＯと−Ｊ−る時間ｔによりＹ＋ 二 ■ １−トｈ
−ｔｏｎ （Δα−−ω ｔ ）
・・・Ｑ）と表わされる。また、パルスビーム、のｍｉ
１．３ ト地表との交点をｙ２とすると、 Ｙ ２ ＝ ｖ ｔ−１−ｂ−ｔａｎ（−Δα−ωｔ、
） −（２）と表わされる。式（１）、 （２）
におい−Ｃ，ＶｋＪ、飛翔体１の運動速度、１１は飛翔
体１の運動高度、２Δαはパルスビームの拡カリ角度（
捉ってΔαはその１／２の角１友）、ωはアンテナ２の
回転角速度である。。式（１）、 （２）および ｙ３ ＝ Ｖ ｔ−１−ｈ−ｔａｎ （−（ＩＪ ｌ
） 、、、 （３）をグラフ化すると第６
図に示すようになる。今、アンテナの回転角速度のを Ｏノ − ｖ ／ ｂ
・・・ （４）とするど、第６
図に示ず時刻１．およびｌ２がそれぞれ１個定まり、前
記合成開口長ａ、はａ、＝（ｔｌ〜ｔ２）ｖ
・・・（５）で求められる。
、を求める。パルスビー１、の前端１２と、地表との交
点をｙ！どすると、衛星が地点Ｐの真上を通過する時刻
をＯと−Ｊ−る時間ｔによりＹ＋ 二 ■ １−トｈ
−ｔｏｎ （Δα−−ω ｔ ）
・・・Ｑ）と表わされる。また、パルスビーム、のｍｉ
１．３ ト地表との交点をｙ２とすると、 Ｙ ２ ＝ ｖ ｔ−１−ｂ−ｔａｎ（−Δα−ωｔ、
） −（２）と表わされる。式（１）、 （２）
におい−Ｃ，ＶｋＪ、飛翔体１の運動速度、１１は飛翔
体１の運動高度、２Δαはパルスビームの拡カリ角度（
捉ってΔαはその１／２の角１友）、ωはアンテナ２の
回転角速度である。。式（１）、 （２）および ｙ３ ＝ Ｖ ｔ−１−ｈ−ｔａｎ （−（ＩＪ ｌ
） 、、、 （３）をグラフ化すると第６
図に示すようになる。今、アンテナの回転角速度のを Ｏノ − ｖ ／ ｂ
・・・ （４）とするど、第６
図に示ず時刻１．およびｌ２がそれぞれ１個定まり、前
記合成開口長ａ、はａ、＝（ｔｌ〜ｔ２）ｖ
・・・（５）で求められる。
なお、第６図ににｌ１、先に第３図に示ｔ７た如き、ア
ンテナ２が回転しない鴨合のｙＩ＋ ｙ２およびｙをそ
れぞれ、ｙ 、 ／ 、 ｙ ２／およびｙ′として示
しである。これらは、それぞれ Ｙ ｌ’： Ｖ ｔ＋１１・ｊａｎ（Δα）Ｙ ２””
Ｖ Ｎ−ｈ４ａｎ （−Δα）ｙ′ニＶ【 と表わされる。この場合の合成開口長ａ、はａｓ＝２１
ｔｔａｎ（Δα） ・・・（６）で求められ
る。
ンテナ２が回転しない鴨合のｙＩ＋ ｙ２およびｙをそ
れぞれ、ｙ 、 ／ 、 ｙ ２／およびｙ′として示
しである。これらは、それぞれ Ｙ ｌ’： Ｖ ｔ＋１１・ｊａｎ（Δα）Ｙ ２””
Ｖ Ｎ−ｈ４ａｎ （−Δα）ｙ′ニＶ【 と表わされる。この場合の合成開口長ａ、はａｓ＝２１
ｔｔａｎ（Δα） ・・・（６）で求められ
る。
具体例として、Ｓ Ａ ｌ？、を搭載して地プそ１１＾
鐵に成功した米国５ＥＡＳＡＩ”−１衛星の運ｐＨ）条
件で前記ば成開日長ａ、、 ａ、を求めると、ｖ＝７．
５に１ｎｙ’ｓｅｃ 、 ｂ ＝８００１（ｍ 、
Δα＝０．０１５１：す、ａ。
鐵に成功した米国５ＥＡＳＡＩ”−１衛星の運ｐＨ）条
件で前記ば成開日長ａ、、 ａ、を求めると、ｖ＝７．
５に１ｎｙ’ｓｅｃ 、 ｂ ＝８００１（ｍ 、
Δα＝０．０１５１：す、ａ。
＝ ２４ Ｋｍ、ａ ｒ −’５８０ Ｊ＜、ｔｎが得
られ、本発明により従来の２０倍以上の合成開［−Ｉ
Ｐ、が得られる。
られ、本発明により従来の２０倍以上の合成開［−Ｉ
Ｐ、が得られる。
これは画像解像度が２０倍以−１．向＋するξと茫扁味
し７ている。
し７ている。
上記容施例におい−（Ｑ」、アンアナ回転角速度ωを■
／１１とし７ｙが、アンｊす回転角速度Ｃ・？を、ωく
ｖ ／ ｌ＋のＱｌｌり定めれＶ、１：、より広い合成
Ｒｉ’ｌ ＩＩ ７％ ｆ得ることも可能である。また
、アンアナ回転角速度ＩＪ′［ωを前記回転角制徊１装
置、により、一定時間、ｖ ｔ＋ｂ ｔａｎ （−ωｔ
）：＝ ０となるように制御ずれれ（＼ｔｔｔｘ点１
１を′畠にパルスビー１、中心で照射することができ、
強力なビームの比率を高めることにより画像層１象度向
上に効果がある。更に、上記実柿例に卦い−〔ヲ」、飛
翔体の一部であるアン］“すのみを回転さぜる」、うに
したが、これは他の部分を３めで回転さ−ピるよう番て
４１り成しても支障ないことは言うまでもないことであ
る。
／１１とし７ｙが、アンｊす回転角速度Ｃ・？を、ωく
ｖ ／ ｌ＋のＱｌｌり定めれＶ、１：、より広い合成
Ｒｉ’ｌ ＩＩ ７％ ｆ得ることも可能である。また
、アンアナ回転角速度ＩＪ′［ωを前記回転角制徊１装
置、により、一定時間、ｖ ｔ＋ｂ ｔａｎ （−ωｔ
）：＝ ０となるように制御ずれれ（＼ｔｔｔｘ点１
１を′畠にパルスビー１、中心で照射することができ、
強力なビームの比率を高めることにより画像層１象度向
上に効果がある。更に、上記実柿例に卦い−〔ヲ」、飛
翔体の一部であるアン］“すのみを回転さぜる」、うに
したが、これは他の部分を３めで回転さ−ピるよう番て
４１り成しても支障ないことは言うまでもないことであ
る。
以上述べた如く、本発明によれば、ＳＡＲ装置において
少なくともアンテナを飛翔体運動方向に平行でかつ地表
に争直な平面内で回転させる如く構成したので、飛翔体
運動方向の解像度を向上さぜた両像を得ることが可能に
なるという顕著な効果を奏するものである。
少なくともアンテナを飛翔体運動方向に平行でかつ地表
に争直な平面内で回転させる如く構成したので、飛翔体
運動方向の解像度を向上さぜた両像を得ることが可能に
なるという顕著な効果を奏するものである。
第１図はＳ Ａ Ｒ，装置システムを説明する図、第２
図はデータ処理前後の受信画像を示す図、第３図は従来
のＳ Ａ、 Ｔ？、の観測状況を示す図、第４図は本発
明のＳ Ａ Ｉｔ、［Ｊ：る観測状況を示す図、第５図
は本発明の一実施例を示す図、第６図は合成開口長を求
める方法を例示したグラフである。
図はデータ処理前後の受信画像を示す図、第３図は従来
のＳ Ａ、 Ｔ？、の観測状況を示す図、第４図は本発
明のＳ Ａ Ｉｔ、［Ｊ：る観測状況を示す図、第５図
は本発明の一実施例を示す図、第６図は合成開口長を求
める方法を例示したグラフである。
Claims (1)
- 飛翔体に搭載されパルスを発信する送信機と、該送信機
からのパルスを発射し地表からの反射波を受信するアン
テナと、該アンテナが受信した反射波を検波する受信機
および受信検波されたデータを処理して可視画像とする
データ処理装置とから成る合成開口レーダ装置において
、少なくとも前記アンテナを、前記飛翔体運動方向に平
行でかつ地表に垂直な平面内で回転さぜる如く構成した
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 |
|---|---|---|---|
| JP57162327A JPS5952779A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 合成開口レ−ダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57162327A JPS5952779A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 合成開口レ−ダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5952779A true JPS5952779A (ja) | 1984-03-27 |
Family
ID=15752426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57162327A Pending JPS5952779A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | 合成開口レ−ダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5952779A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000298168A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-10-24 | Nec Corp | Ｓａｒ装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845582A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-16 | Nec Corp | 合成開口レ−ダ装置 |
-
1982
- 1982-09-20 JP JP57162327A patent/JPS5952779A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5845582A (ja) * | 1981-09-11 | 1983-03-16 | Nec Corp | 合成開口レ−ダ装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000298168A (ja) * | 1999-02-12 | 2000-10-24 | Nec Corp | Ｓａｒ装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4084158A (en) | Method of operating synthetic aperture radar | |
| CN1135901C (zh) | 用于检测大气气象条件的方法和装置 | |
| US7528762B2 (en) | Signal processing methods for ground penetrating radar from elevated platforms | |
| US5512899A (en) | Method of evaluating the image quality of a synthetic aperture radar | |
| CN109709548B (zh) | 一种全极化旋转微变监测雷达成像方法和雷达系统 | |
| JPH0420861A (ja) | 大気ウインドフィールドを測定する傾斜間隔アンテナ方法およびシステム | |
| WO2004027348A2 (en) | A method of using a self-locking travel pattern to achieve calilbration of remote sensors using conventionally collected data | |
| US4163231A (en) | Radar mapping technique | |
| US11385324B2 (en) | System and methodologies for air surveillance and weather measurement | |
| CN110632616B (zh) | 一种稀疏采样下机载逆合成孔径激光雷达微动成像方法 | |
| DE1548490B1 (de) | Verfahren und anordnung zum korrelieren eines ersten und zweiten von zwei richtungssensoren aufgenommenen zeitvariablen signals | |
| JPS5952779A (ja) | 合成開口レ−ダ装置 | |
| JPS60170777A (ja) | 合成開口レ−ダ | |
| JPS6122274A (ja) | 合成開口レ−ダのデ−タ処理法 | |
| US5548290A (en) | Method of designing transmission power in synthetic aperture radar | |
| Lukin et al. | Forward looking airborne radar for landing aid | |
| JPS6135382A (ja) | 合成開口レ−ダ | |
| JPH05288843A (ja) | 干渉型合成開口レーダ装置 | |
| JPS60170775A (ja) | 合成開口レ−ダ | |
| JPS6122272A (ja) | 合成開口レ−ダ | |
| JPS5845582A (ja) | 合成開口レ−ダ装置 | |
| Farquharson et al. | Calibration of a miniaturized FMCW ATI-SAR for normalized radar cross section measurement | |
| JPS60170774A (ja) | 合成開口レ−ダ | |
| Dwivedi | Active Remote Sensing | |
| JPS61140884A (ja) | 合成開口レ−ダ |