JPS61138190A - 合成開口レ−ダ - Google Patents

合成開口レ−ダ

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JPS61138190A
JPS61138190A JP59261514A JP26151484A JPS61138190A JP S61138190 A JPS61138190 A JP S61138190A JP 59261514 A JP59261514 A JP 59261514A JP 26151484 A JP26151484 A JP 26151484A JP S61138190 A JPS61138190 A JP S61138190A
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JP
Japan
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signal
target
radar
synthetic aperture
radar device
Prior art date
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Pending
Application number
JP59261514A
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English (en)
Inventor
Mitsuyoshi Shinonaga
充良 篠永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S13/00Systems 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
    • G01S13/88Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/89Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S13/90Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
    • GPHYSICS
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    • G01S13/74Systems using reradiation of radio waves, e.g. secondary radar systems; Analogous systems
    • GPHYSICS
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    • G01S13/90Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging using synthetic aperture techniques, e.g. synthetic aperture radar [SAR] techniques
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    • G01S13/9058Bistatic or multistatic SAR

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、開口合成手法を用いて高分解能目標像を得
る合成開口レーダに関し、特に同目標像のリアルタイム
処理を容易とするための情報採取方式の改良に関する。
〔発明の技術的背景〕
マイクロ波帯レーダ電波を、例えば航空機上から連続あ
るいは断続的に地表に照射し、かつこの反射波を受信し
て地形等を映像化する高分解能レーダ技術があることは
周知の通りであり、このようなレーダ技術は一般に、合
成開口レーダ、あるいはマイクロ波ホログラフィ−と呼
ばれている。
この合成開口レーダは、その運用上の要求等からいくつ
かのマツピングモードを有しているが、このうち最も代
表的なものとしてサイドルッキングモードの合成開口レ
ーダを例にとるとその原理は次のようなものである。
サイドルッキングモードの合成開口レーダは、レーダ装
置を搭載して移動するブラットフォームの進行方向につ
いて直角方向にレーダ電波を発射する。ここで第3図に
示すように、簡単のため固定しているとする目標Pに対
して上述の如くレーダ電波を発射するレーダ装置10(
上記プラントフオームに搭載されている)が速度Vをも
って移動しているとすると、これら目標Pとレーダ装置
10とのある時刻tにおける距離R(りは、R(t〕=
、/7昌【、1 q=−(7デ、 t >2−で表わさ
れる。ただし同大において、Roはレーダ装置]0が目
標Pに最も近づいたときの距離であり、その時刻をt=
Qとする。また、このレーダ装置10から目標P(こ照
射されるレーダ電波の波長をλとすると、同目標Pから
反射されるレーダエコーのある時刻tにおける位相θ(
1)は、4π θ(t)=−・R(t) λ で表わされる。したがって該レーダエコーのある時刻t
1こおける周波数f 、 (t)は、この位相θ(りを
微分することによって得られ、 となる。これが目標Pにより反射されてレーダ装置10
に受信される信号の周波数である。このようJこ、周波
数が時刻とともlζ直線状に変化する信号はチャープ信
号として知られ、このようなチャープ信号はパルス圧縮
技術と同様の原理の相関受信を行うことで開口合成が実
現される。
ところで、ここではサイドルッキングモードを例にとっ
たためその受信信号として上述したチャープ信号が得ら
れたが、この受信信号の形態は各マツピングモードによ
って異なることが知られている。一般には、目標とする
ある一点からのある時刻tにおける反射信号をS (t
)として表わすと、s*(−t)(*は複素共役を示す
)なるインパルス応答をもつフィルタを通す(いわゆる
相関受信を行う)ことで開口合成が実現される。
〔背景技術の問題点〕
このように、合成開口レーダでは、レーダ装置の移動に
伴なう空間上の多数の場所で多数のエコーデータを収集
するようにすることから、極めて大きな開口長をもつア
ンテナと同等の指向性を作り出すことができ、ひいては
該レーダとしての分解能を大幅に高めることができるも
のの、上記レーダ装置を航空機等の移動するプラットフ
ォームに搭載する都合上、同装置の大きさや重量に関し
ての制約が大きく、また該合成開口レーダの性質上、目
標の映倫を得るに膨大な量のデータを処理しなければな
らず、これらの点に鑑みると、該合成開口レーダによっ
て収集したデータをリアルタイムで処理するなどは相当
に困難なこととされていた。因みに従来は、該レーダの
こうした実情に鑑みて、機上ではレーダ電波の送受信と
受信信号の収集のみにとどめ、該収集した受信信号(電
波ホログラム)から高分解能画像を再生する処理は地上
において行うといった手法をとることが多い。
この一般的なものとして、例えば光学的方法で上記電波
ホログラムを生成し、レンズ系を用いて同画像の再生を
行うといった方式のものがある。しかしこれでは、デー
タの収集から画像の再生までtζ相当の時間を要しく膨
大な日数を要することもある)、該レーダの使用目的に
よっては大きな欠点となる。
〔発明の目的〕
この発明は、上述した開口合成による高分解能なデータ
収集並びに該収集データの諸処理を、何らの無理を伴な
うことなくリアルタイムで迅速に行うことのできる合成
開口レーダを提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
この発明では、前述したプラットフォーム等の移動体に
は信号反射機能を有する適宜な信号反射手段だけを搭載
してレーダ装置は地上あるいは船舶上等に固定して設け
ておき、上記のデータ収集に際しては、この固定レーダ
装置75)ら目標に対して照射した信号の反射信号を上
記移動する信号反射手段にて逐次再反射させながらこれ
を同目標に再照射せしめ、この再照射した信号の同目標
からの反射信号を当の固定レーダ装置に受信せしめるよ
うにする。これにより、上記プラットフォーム等の移動
体に搭載する必要のある器材は大幅に削減され(上記信
号反射手段としてはせいぜい小型のアンテナやこの受信
信号を再送信せる際に必要があればこれを増幅する増幅
器等があればよい)、また同方式により得られる高分解
能データは全、て地上あるいは船舶上等にある固定レー
ダ装置にリアルタイムで収集されるようになる。
〔発明の効果〕
このように、この発明にかかる合成開口レーダによれば
、飛行する移動体には何ら無理な負荷がかかることなく
、しかも得られるデータは全くリアルタイムで地上ある
いは船舶上等に収集されるため、たとえこれらデータの
処理系が大型なものであってもこれζこオンラインで直
接該収集データを供給するようにすることで、同データ
のリアルタイム収集およびリアルタイム処理(画像再生
等)が難なく実現される。またこれに付随する効果も大
きく、例えば上記移動体が航空機であれば、この内部の
器材収容スペースを有効に利用することができるように
なり、しかもこの方式であれば同航空機の無人化も容易
である。さらには該レーダを犬がかりな土木工事等の管
理1こ用いるような場合、その進行状況等を即座に把握
して現場に対する的確な指示を与えることができるよう
にもなる。
その他この発明は同レーダの用途拡大にも大きく寄与す
る。
〔発明の実施例〕
第1図に、この発明にかかる合成開口レーダの一実施例
を示す。
同第1図に示すように、この実施例レーダは、地上ある
いは船舶上等に設置される固定レーダ装置20と、前記
プラントフオーム等に搭載されて移動しながらその移動
方向に直角な方向(目標P方向)から入射される信号の
同方向(目標P方向)への反射を行う反射装置(例えば
トランスポンダ)30とを具えて実質的にサイドルッキ
ングモードの合成開口レーダを構成している。そして目
標Pに関するデータの収集に際しては、上記固定レーダ
装置20から同目標Pに対して連続的あるいは断続的に
信号(レーダ電波)Blの照射を行い、この結果目標P
で散乱反射される信号の一部B2を上記飛行移動してい
る反射装置30で逐次受信してこれを適宜に増幅した後
今度はこの反射装置30力)ら同目標Pにこの増幅信号
B3の再照射を行い、そしてこの結果目標Pで同様に散
乱反射される信号の一部B4を上記固定レーダ装置20
で最終的に受信収集するよう動作する。これら収集され
た目標Pに関するデータは、地上あるいは船舶上等にお
いてオンラインかつリアルタイムで合成開口画像再生装
置40に伝送される。この合成開口画像再生装置40は
、これらデータに基づいて目標Pに関する前述した地形
等の映像化を行う周知の装置である。
なお、上記反射装置30は、例えば第2図に示すように
、上記信号B2およびB3の受、送信を行うアンテナ3
1、該アンテナ31によって受信される信号(信号B2
)を目標Pに再照射し得る程度に増幅する増幅器32、
および上記アンテナ31によって受信された信号(信号
B2)を上記増幅器32に伝達し、同増幅器32によっ
て増幅された信号(信号B3)をアンテナ31に帰還せ
しめるようになるサーキュレータ33(こよって構成す
ることができる。ただし、固定レーダ装置20と目標P
との距離や目標Pとこの反射装置30との距離が比較的
近かったり、あるいは固定レーダ装置20から照射され
る信号B1のレベルが相当に大きいなどの理由により、
数度の反射後もその信号レベルが後の固定レーダ装置2
0による受信処理に耐え得る程度に確保される場合であ
れば、必ずしも上記増幅器32を設けずに、純粋に入射
信号の反射だけを行わせしめるような構成としてもよい
このよう正こ、この実施例レーダによれば、移動するプ
ラントフオーム等に搭載すべきものは、ア′ンテナや増
幅器で構成されるトランスポンダ(反射装置30)のみ
であり、同移動体を著しく小形、軽量化することができ
る。さらに、主たるデータ処理は全て地上や船舶等で行
われることから、この処理装置の大きさや重量に関して
の制約が少なく、上述したリアルタイム処理を非常に容
易なものとすることができる。
最後に、第1図に示した実施例レーダの原理を、先の第
3図に示した従来のサイドルッキングモード合成開ロレ
ーダとの対比のもとに示しておく。
いま、前記0)式で定義したように、反射装置30の移
動速度をV、該反射装置30と目標Pとが最も近づいた
ときのこれらの間の距離をRoとし、また固定レーダ装
置20と目標Pとの距離も既知でこれをRrとすると、
前述した経路をもって固定レーダ装置20に受信される
信号のある時刻tにおける伝搬路の長さR(t)は、 R(t)= Rr+i’ (、v t )”となり、し
たがって同受信信号のある時刻tにおける位相θ(1)
も前記(2)式と同様となる。これは、先の(2)式と
の対比から明らかなように、従来レーダのサイドルッキ
ングモードで得られた信号と、(4π/λ)、Rrだけ
の位相差を除いて同一の信号であり、したがってこの実
施例レーダにおいても、前述したサイドルッキングモー
ドにおける処理と同一の処理で開口合成が実現できるこ
とになる。
なおここでは、説明上の便宜から、合成開口レーダの代
表的なマツピングモードであるサイドルッキングモード
にこの発明を適用する場合についてのみ示したが、この
発明が該サイドルツキングモードに限らない他のモード
の開口合成についても、トランスポンダ(反射装置30
)の移動経路やそのアンテナの向きを変えることで容易
iこ適用できることは勿論である。さらには、上記トラ
ンスポンダを複数設けて、同時に複数のマツピングモー
ドを併用することもできる。
また、上述した実施例および原理の説明では、簡単のた
め目標Pが固定されていることを前提としたが、この目
標Pは移動するものであってもよい。この場合であって
も、例えば第1図に示した例でいえば、固定レーダ装置
20と目標Pと反射装置30との間の幾何学的な関係の
時間変化に対応した位相変化分を求める操作が増えるだ
けで、やはり前述同様のリアルタイム処理が可能である
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明にかかる合成開口レーダの一実施例に
よる情報採取方式を示すブロック図、第2図は第1図に
示した反射装置の構成例を示すブロック図、第3図は従
来のサイドルノキングモード合成開ロレーダによる情報
採取方式を示すブロック図である。 10・・・レーダ装置、20・・・固定レーダ装置、3
0・・・反射装置、31・・・アンテナ、32・・増幅
器、33・−サーキーレータ、40・・・合成開口画像
再生装置、P・・・目標 第2図 第3図 1・

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)地上あるいは船舶上等に固定したレーダ装置と、
    特定の目標に関係して飛行移動する1乃至複数の信号反
    射手段とを具え、前記レーダ装置から前記目標に対して
    連続あるいは断続的に照射した信号の反射信号を前記移
    動する信号反射手段にて逐次再度反射させながらこれを
    同目標に再照射せしめ、この再照射した信号の同目標か
    らの反射信号を前記レーダ装置に受信せしめて高分解能
    目標像を得るようにした合成開口レーダ。
  2. (2)前記信号反射手段は、前記目標からの反射信号を
    受信する手段と、該受信した信号を適宜に増幅する手段
    と、該増幅した信号を同目標方向に送信する手段とを具
    えて構成される特許請求の範囲第(1)項記載の合成開
    口レーダ。
JP59261514A 1984-12-10 1984-12-10 合成開口レ−ダ Pending JPS61138190A (ja)

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JP59261514A JPS61138190A (ja) 1984-12-10 1984-12-10 合成開口レ−ダ

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JPS61138190A true JPS61138190A (ja) 1986-06-25

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ID=17362960

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JP59261514A Pending JPS61138190A (ja) 1984-12-10 1984-12-10 合成開口レ−ダ

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JP (1) JPS61138190A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102200575A (zh) * 2010-12-02 2011-09-28 南京大学 一种基于恒虚警率的影像舰船检测方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102200575A (zh) * 2010-12-02 2011-09-28 南京大学 一种基于恒虚警率的影像舰船检测方法

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