JPS61140884A - 合成開口レ−ダ - Google Patents

合成開口レ−ダ

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JPS61140884A
JPS61140884A JP59263391A JP26339184A JPS61140884A JP S61140884 A JPS61140884 A JP S61140884A JP 59263391 A JP59263391 A JP 59263391A JP 26339184 A JP26339184 A JP 26339184A JP S61140884 A JPS61140884 A JP S61140884A
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JP
Japan
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signal
radar
target
synthetic aperture
data
Prior art date
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Pending
Application number
JP59263391A
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English (en)
Inventor
Masuteru Sunayama
砂山 益輝
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
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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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ツ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。
廿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プ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@10(
上記プラットフォームに搭載されている)が速度t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とのある時刻ズにおけろ距離R(、t)は、R・(
))−〜’l(o”−)(rr メ )′・・・・・・
・・(1) で表わされる。ただし間代において、■toはレーダ装
置10が目極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に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差におけ
ろ位相θ(i)は、で表わされる。したがって該レーダ
エコーのある時刻えにおける周波数fcl<J−)は、
この位相θ(i)を微分することによって得られ、 4π V2 fd(−t> = −・−一・差      ・・・・
・・・・・(3)λ YL。
L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。このように、周波数
が時刻とともに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なうことで開口合成が実現
される。
ところで、ここでは廿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スにおける反射信号を5(i
)として表わすと、Sl−ノ)(米は複素共役を示す)
なるインパルス応答をもつフィルタを通す(いわゆる相
関受信を行なう)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じて
の制約が大きく、また該合成開白レーダの性質上、目標
の所要の映像を得るに膨大な惜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
地上において行な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1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
な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に相当の時間を要し、該レ
ーダの使用目的によっては大きな欠点となる。
(5)                      
   A八−〔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語処理を、何らの無理を伴な
うことなくリアルタイムで迅速に行なうことのできる合
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
はレーダ信号発射機能を有する適宜な信号発射手段だけ
を搭載して信号受信手段は地上あるいは船舶上等に固定
して設けておき、上記データの収集に際しては、上記移
動する信号発射手段から目標に対して照射した信号の反
射信号を上記固定して設けた信号受信手段に受信せしめ
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(」
二記信号発射手段としては、せいぜい送信機や小型のア
ンテナ等があればよい)、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の
受信手段にリアルタイム、             
(、6)で受信収集されろようになる。
〔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て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、これにオンラインで直
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大がかりな土木工事等の管理
に用いるような場合、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ろ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、前記プラ
ットフォ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)にレーダ信号を発射する信
号発射装藪加と、地上あるいは船舶上等に設費されろ固
定受信装置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、上記移動する信号発射
装置側から同目標Pに対して連続的あるいは断続的にレ
ーダ信号B1の照射を行ない、この結果目標Pで散乱反
射される信号の一部B2を上記固定受信装着30で受信
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、地上あるいけ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
なう周知の装置である。
なお、上記信号発射装置側は、例えば第2図に示すよう
に、コヒーレントなパルス列を出力するとする送信機2
1およびこの出力されたパルス列を上記信号B1として
目標Pに照射するアンテナ乙によって構成することがで
きる。
このように、この実施例レーダによれば、移動するプラ
ットフォーム等に搭載すべきものは、簡単な送信機や小
型のアンテナのみであり、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
地上や船舶等で行なわれることから、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。
ところで、上述した実施例では、目標Pからの反射信号
をパイスタティックに固定受信装着頷に直接受信せしめ
るようにしたが、他に例えば、前記移動する信号発射装
置側が同目標Pからの反射信号をモノスタテインクに一
旦受信するいわゆるリピータとして動作するようにし、
この受信信号をR,F(高岡、波)あるいはIF(中間
周波)で前記固定受信装置間に無線伝送するようにして
もよい。これによっても、前述した目標Pに関するデー
タのリアルタイム処理を容易にすることができろ。
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(1)式で定義したように、信号発射装置側
の移動速度をV、該信号発射装置側と目標Pとが最も近
づいたときのこれら間の距離をR8とじ、また固定受信
装置間と目標Pとの距離も既知でこれを11+rとする
と、前述した粁路をもって固定受信装置間に受信される
信号のある時刻差におげろ伝搬路の長さ几(勾は、 R(f)−Rr +  R□” I−(ν差)2・・・
・・・・・(4) となる。ここでこの実施例方式の場合、開口合成のだめ
に移動する信号発射装置加は専ら信号の送信だけを行な
って、この送信信号の目標Pからの反射信号の受信は固
定された受信装置(9)によってこれも専門に行なわれ
ることから、第3図に示した従来のレーダと比較して上
記受信信号の位相変化Ω傾斜は半分になり、したがって
同受信信号のある時刻差における位相θ(i)も、従来
のレーダにおける同値(前記(2)式参照)と比較して
その半分の となる。ただしこの方式における上記几(i)の値は(
4)式に示した通りであるから、これを代入して結局こ
の位相θ(i)は、 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、(2π/λ)・Rrだけの位相差を除き、また
その変化の傾斜が半分であることを除いて同一の特性を
有した信号であり、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き
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
発明が該廿イドルッ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、信号発射手段の移動経路やその
アンテナの向きを変えろことで容易に適用できることは
勿論である。
また、上述した実施例および原理の説明では、簡単のた
めの目標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、信号発射装置
加と目標P(l!:固定受信装置(9)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
示した信号発射装置の構成例を示すブロック図、第3図
は従来のサイドルッ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、加・・・信号発射装置、21・
・・送信機、η・・・アンテナ、(9)・・・固定受信
装置、4o・・・合成開口画像再生装置、P・・・目標
。 第1図 v 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 特定の目標に関係して飛行移動するレーダ信号発射手段
    と、地上あるいは船舶上等に固定したレーダ信号受信手
    段とを具え、前記レーダ信号発射手段から前記目標に対
    して連続あるいは断続的に照射したレーダ信号の反射信
    号を前記レーダ信号受信手段に逐次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。
JP59263391A 1984-12-13 1984-12-13 合成開口レ−ダ Pending JPS61140884A (ja)

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JP59263391A JPS61140884A (ja) 1984-12-13 1984-12-13 合成開口レ−ダ

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JP59263391A JPS61140884A (ja) 1984-12-13 1984-12-13 合成開口レ−ダ

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JPS61140884A true JPS61140884A (ja) 1986-06-27

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JP59263391A Pending JPS61140884A (ja) 1984-12-13 1984-12-13 合成開口レ−ダ

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4989414A (en) * 1988-10-26 1991-02-05 Hitachi, Ltd Capacity-controllable air conditioner
JP2007307798A (ja) * 2006-05-18 2007-11-29 Kotobuki & Co Ltd 筆記具
JP2011208961A (ja) * 2010-03-29 2011-10-20 Mitsubishi Space Software Kk 画像処理装置及び監視システム及び画像処理方法及び画像処理プログラム
JP2020176852A (ja) * 2019-04-16 2020-10-29 日本電気株式会社 3次元インフラモニタリング方法、システム、およびプログラム

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3624650A (en) * 1969-09-09 1971-11-30 Nasa Method and apparatus for mapping planets

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