JPS62502065A

JPS62502065A - 撮像ドップラ−干渉計

Info

Publication number: JPS62502065A
Application number: JP61502312A
Authority: JP
Inventors: アダムス，ジ−ン　ウイリ−; ブロスナハン，ジヨン　ウイリアム
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-03-01
Filing date: 1986-01-28
Publication date: 1987-08-13
Also published as: FI864359A; KR880700280A; NO864359L; CA1226057A; BR8605614A; MY100826A; AU579069B2; FI864359A0; EP0215940A4; IN170560B; DE3685535D1; ATE76978T1; AR241338A1; WO1986005279A1; EP0215940A1; US4630051A; AU5776786A; CN1004517B; IN166984B; CN86102127A

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】トップ−＝ｌｕ光Ｊ伐り１最本発明は一般的にはパルス音容器撮像、より特定的には多数の別々に運動するターゲットの高い分解能の３次元撮像に関する。

ターゲット配列の画像を発生する方法にはおおまかに２つの方法、すなわち光学的方法とラスター走査方法がある。光学的撮像はターゲット配列全体から同時的に光信号を受信することによって認識できる画像を発生し、画像を形成する種々の信号を選別し焦点を合わせるためのレンズを採用している。３次元画像が立体撮影可視システムを用いることによって、あるいはホログラフィック技法を採用することによって達成される。画像の時系が、光学的撮像を用いて配列におけるターゲットの運動情報を得るように調べられなければならない。本発明に最も近い光学的類似物は、Ｇ、Ｇ、５ｈｅｐｈｅｒｄ、Ｗ、Ａ、Ｇａｕｌｔ、Ｒ，Ａ、Ｋｏｅｈｌｅｒ、Ｊ、Ｃ，ＭｃＣｏｎｎｅｌ　ｌ　、に、Ｖ。

Ｐａｕ　１ｓｏｎ　＋　Ｅ、Ｊ　、　Ｌｌｅｗｅｌ　ｌｙｎ　＋　Ｃ，Ｄ、　Ａｎｇｅｒ、　Ｌ、　Ｌ、　Ｃｏｇｇｅｒ、　Ｊ　、Ｗ、　１撃≠刀@ｌｅ　ｔＬＤ、Ｒ，ＭｏｏｒｃｒｏｆｔおよびＲｏＬ、Ｇａｔｔｉｎｇｅｒ著、”０ｐｔｊｃａｌ　ＤｏｐｐｌｅｒＩｍａｇｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｕｒｏｒａ　［１ｏｒｅａｌｉｓ”、Ｇｅｏｐｈｙｓ、Ｒｅｓ、Ｌｔｒｓ、ｏｆ　Ｖｏｌ。

ＩＩ　Ｎｏ、１０．ｐｐ、１００３　ｔｏ　１００６（１９８４）。

によって開示されたような撮像マイケルソン干渉計である。

フーリエ変換ホログラフィ−技法は、可視スペクトル領域の外側の１ｉｌｔ磁気放射を撮像する試みに用いられているが、そのような技法は大規模なセンサ配列を必要とする。

ターゲット配列の画像を発生する他の方法は、ターゲット配列を走査あるいはマッピイングすることによって画像を生得るために狭いセンサビームが形成されることを必要とする。

撮像される対象物は次いで対象物（ターゲット）の運動の変化よりも速い速度で走査されなければならない。対象物（ターゲット）の半径方向速度は、ラスタ走査システムを用いて、ドツプラー周波数を決定することによって測定されるが、これは分解能を上げるのにかなりの費用を要する。

ターゲットを位置決定し撮像することにおける過去３０年の間の特に興味のある一つの分野は、Ｆ、Ｆ、ＧａｒｄｎｅｒおよびＪ、Ｌ、Ｐａｗｓｅｙ著、“５ｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｏｎｏｓ−ｐｈｅｒｉｃ　Ｄ−ｒｅｇｉｏｎ　Ｕｓｉｎｇ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ＋”Ｊ、＾ｔｍｏｓ、Ｔｅｒｒ。

Ｐｈｙｓ、　（３）　、ｐ、３２１−３４４．　（１９５３）。

で開示されるような、中間圏大気層を調査するための中間周波数レーダーの使用であった。それ以来、観察される弱い散乱の物理的発生源に関するかなりの数の提案があった。これらは、ＧａｒｄｎｅｒおよびＰａｗｓｅｙ著、且肛虹；Ｊ、Ｂ、Ｇｒｅｇｏｒｙ著、” Ｒａｄｉｏ　Ｗａｖｅ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ　Ｆｒｏｍ　ｔｈｅＭｅｓｏｓｐｈｅｒｅ、　”Ｊ、Ｇｅｏｐｈｙｓ、Ｒｅｓ、６６、４２９−４４５＋　（１９６１）　；で開示されるような、水平方向に連続な層からの単一ターゲット散乱、ＧａｒｄｎｅｒおよびＰａ１ｖｓｅｙ著１赳肛虹：Ｊ、Ｓ、Ｂｅ１ｒｏｓｅおよびＭ、Ｊ、Ｂｕｒｋｅ著、“５ｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＬｏｗｅｒＩｏｎｏｓｐｈｅｒｅ　ＩＪｓｉｎｇＰａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ、１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　Ｔｅｃｈ−ｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　Ａｎａｌｙｓｉｓ、”Ｊ、Ｇｅｏｐｈｙｓ、Ｒｅｓ　６９＋２７９９−２８１Ｂ、　（１９６４）　：獣＾、　Ｆ　ｌ　ａｎｄ著、”Ｒｅｖｉｓｅｄ　Ｔｈｅｏｒｙ　ｆｏｒ　Ｐａｒｔｉａｌ　ＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎＤ−ｒｅｇｉｏｎ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ、”Ｊ、Ｇｅｏｐｈｙｓ、Ｒｅｓ、７３（１７）　、５５８５−５５９８゜（１９６Ｂ）　：＾、Ｈ，Ｍａｎｓｏｎ＋Ｍ、Ｗ、Ｊ、ＭｅｒｒｙおよびＲ１八、Ｖｉｎｃｅｎｔ、著、”Ｒｅ１ａｔｉｏｎ−ｓｈｉｐ　Ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒａｄｉｏ　１ｌａｖｅｓ　ＦｒｏｍｔｈｅＬｏｗｅｒ　Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｅ　ａｎｄ　Ｉｒｒｅｑｕｌａｒｉｔｉｅｓ　ａｓ　Ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｂｙＲｏｃｋｅｔ　Ｐｒｏｂｅｓ、　”Ｒａｄｉｏ　Ｓｃｉ、４（１０）　、９５５−９５８．　（１９６９）　；Ｈ，Ａ、Ｖｏｎ　［１ｉｅｌ著、“＾ｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｄ −ｒｅｇｉｏｎＰａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ、”Ｊ、Ｇｅｏｐｈｙｓ、Ｒｅｓ、７６．８３６５−８３６７、（１９７１）；Ｂ、Ｔａｎｅｎｂａ＋ｔｎ＋＋　Ｊ、Ｓａｍｕｅｌ　、　１１．５ｈａｐｉｒｏ＋　およびＪ、［！、Ｒｅｅｄ著、Ｐｈａｓｅ−ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ａ　Ｄ−ｒｅｇｉｏｎ　ＰａｒｔｉａｌＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　ＩＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔ、”Ｒａｄｉｏ　Ｓｃｉ、８＋４３７−４４８．（１９７３）　；Ｄ、　Ｂ、Ｎｅｗｍａｎ、　Ｊｒ、および＾ｊ、Ｆｅｒｒａｒｏ著、“５ｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　５ｔｕｄｙｏｆ　ｔｈｅ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ、”Ｊ、Ｇｅｏｐｈｙｓ、Ｒｅｓ、７Ｂ＋７７４−７７７、　（１９７３）　？で開示されるような、電子密度における小さな（フレネルゾーンに比較して）乱流不規則性からの体積散乱、Ｗ、Ｒ，ＰｉｇｇｏｔｔおよびＥ、Ｖ、Ｔｈｒａｎｅ著、”Ｔｈｅ　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｉｒｒｅ−ｇｕｌａｒｉｔｉｅｓ　ｉｎ　Ｃｏ１１ｉｓｉｏｎ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｏｆＷｅａｋ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ、”Ｊ、Ａｔｍｏｓ、Ｔｅｒｒ、Ｐｈｙｓ、２８＋３１１−３１Ｃ（１９６６）；で開示されるような、電子中性衝突周波数における不規則性からの体積散乱、Ｊ、Ｂ、Ｇｒｅｇｏｒｙおよび八」、Ｍａｎｓｏｎ著、”５ｅａｓｏｎａｌ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ　Ｂｅ１ｏｉｖ　１００　ｋｍ　ａｔ　Ｍｉｄ−１ａｔｉｔｕｄｅ、Ｉ。

Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ、’Ｊ、八ｔへｏｓ、Ｔｅｒｒ。

Ｐｈｙｓ、３１．６８３−７０１．　（１９６９）　：Ｇ、Ｌ、八ｕｓｔｉｎおよびＡ、１１．Ｍａｎｓｏｎ著、”Ｏｎ　ｔｈｅ　Ｎａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅＩｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓ　Ｔｈａｔ　Ｐｒｏｄｕｃｅ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｒａｄｉ。

Ｗａｖｅｓ　Ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　Ｌｏｗｅｒ　Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｅ　（７０− １００ｋｍ）、”Ｒａｄｉ。

５ｃｉｅｎｃｅ　４　（１）　、　３５−４０．　（１９６９）　；Ｇ、Ｌ、八ｕｓｔｉｎ、Ｒ，Ｇ、Ｔ、Ｂｅｎｎｅｔｔ、およびＭ、Ｒ，Ｔｈｏｒｐｅ著、” ＴｒｅｅＰｈａｓｅ　ｏｆ　Ｗａｖｅｓ　Ｐａｒｔｉａｌｌｙ　Ｒｅ４ｆｅｃｔｅｄ　Ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　Ｌｏｗｅｒ　Ｉｏｎｏ−ｓｐｈｅｒｅ（７０−１２０ｋｍ）、”Ｊ、八ｔｍｏｓ、Ｔｅｒｒｅｓｔ、Ｐｈｙｓ、３１．１２９９−１１０６゜（１９６９）　？Ｄ、Ｊ、Ｃｏｈｅｎおよび八、Ｊ、Ｐｅｒｒａｒｏ著、Ｍｏｄｅｌｉｎｇｔｈｅ　Ｄ−ｒｅｇｉｏｎＰａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ、Ｒａｄｉｏ　Ｓｃｉ、８，４５９−４６５．（１９７３）；で開示されるような、複数の大きな離散的不規則性、Ｔ、Ｂｅｅｒ著ごＤ−ｒｅｇｉｏｎ　Ｉ ’ａｒａｍｅｔｅｒｓ　Ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　Ｅｘｔｒａｏｒｄｉｎａｒｙｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｏｆ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ、”Ａｎｎ、Ｇｅｏｐｈｙｓ、２８＋３４１−３４７、　（１９７２）　；で開示されるような、幸運にも間隔をあけられた垂直方向の成層からの構造的干渉、Ｊ、Ｄ、Ｍａｔｈｅｗｓ、Ｊ、Ｈ，５ｈａｐｉｒｏ、およびＢ、Ｓ、Ｔａｎｅｎｂａｕｍ著、”Ｅｖｉｄｅｎｃｅ　ｆｏｒ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　ｉｎ　Ｄ−ｒｅｇｉｏｎ　Ｐａｒｔｉａｌ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ、’Ｊ、Ｇｅｏｐｈｙｓ、Ｒｅｓ、７８（３４）＋８２６６−８２７５＋（１９７３）；で開示されたような、水平方向に大きく散らされ、しかし垂直方向に大きく集束された多数の小散乱、Ｃ，Ｏ，ｆｌｉｎｅｓ著、“Ｉｎｔｅｒｎａｌ　Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｇｒａｖｉｔｙ　Ｗａｖｅｓ　ａｔｌｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ　ｌｌｅｉｇｈｔｓ、　”Ｃａｎ、Ｊ、　Ｐｈｙｓ、３８＋　１４４１−１４８Ｌ　（１９６０）　；八、１１．Ｍａｎｓｏｎ、Ｊ、Ｂ、Ｇｒｅｇｏｒｙ、およびり、Ｇ、　５ｔｅｐｈｅｎｓｏｎ著、”Ｗｉｎｄｓａｎｄ　Ｗａｖｅ　Ｍｏｔｉｏｎｓ　（７０−１００ｋｍ）　ａｓ　Ｍｅａｓｕｒｅｄ　Ｂｙ　ａ　Ｐａｒｔｉａｌ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　Ｒａｄｉｏｗａｖｅ　Ｓｙｓｔｅｍ、’Ｊ、八ｔへｏｓ、Ｔｅｒｒｅｓｔ、Ｐｈｙｓ、３５＋２０５５−２０６７、　（１９７３）　；で開示されたような、重力波により直接的に生じた不規則性、Ｋ、Ｓｃｈｌｅｇｅｌ＋Ａ、Ｂｒｅｋｋｅ＋および八、Ｈａｕｇ著、”Ｓｏｍｅ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒ−ｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｑｕｉｅｔ　Ｐｏ１ａｒ　Ｄ−ｒｅｇｉｏｎ　ａｎｄ　ＭｅｓｏｓｐｈｅｒｅＯｂｔａｉｎｅｄ　Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　Ｍｅｔｈｏｄ、”Ｊ、八ｔｍｏｓ。

Ｔｅｒｒｅｓｔ、Ｐｈｙｓ、’４０．２０５−２１３．　（１９７Ｂ）　；Ｐ、に、Ｒａｓｔｏｇｉおよび０．１Ｉｏｌｔ著、”Ｏｎ　Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓｉｎ　Ｐｒｅｓｅｎｃｅ　ｏｆ　Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　Ｆｒｏｍ　Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　５ｔａｔｉｓｔｉｃｓ　Ｗｉｔｈ八ｐｐへｉｃａｔｉｏｎ　ｔｏ　Ｄ−ｒｅｇｉｏｎ　Ｐａｒｔｉａｌ−ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ、”Ｒａｄｉｏ　Ｓｃｉ。

１６（６）、１４３１−１４４３．（１９８１）：で開示されたような、乱流玄弧流層の上部および底部からの反射、Ｒ，Ｍ、ｌ１ａｒｐｅｒおよびＲ，Ｆ、Ｗｏｏｄｍａｎ著−、−Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　Ｍｕｌｔｉ−ｈｅｉｇｈｔ　Ｒａｄａｒ　０ｂｓｅｒｖａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｗａｖｅｓ　ａｎｄ　Ｗｉｎｄｓ　ｉｎ　ｔｈｅＭｅｓｏｓｐｈｅｒｅ　０ｖｅｒ　Ｊｉｃａｍａｒｃａ、”Ｊ、＾ｔｍｏｓ、Ｔｅｒｒｅｓｔ、Ｐｈｙｓ、３９＋９５９−９６３、　（１９７７）　；で開示されたような、表面またはダクト波で生じた振動、Ｋ、Ｓｃｈｌｅｇｅｌ、Ｅ、Ｖ、Ｔｈｒａｎｅ、およびＡ、　Ｂｒｅｋｋｅ著、ＰａｒｔｉａｌＲｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　Ｒｅ５ｕｌｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ａｕｒｏｒａｌ　Ｄ−ｒｅｇｉｏｎ　Ｅｘｐｌａｉｎｅｄｉｎ　Ｔｅｒｍｓ　ｏｆ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｗａｖｅｓ、”Ｊ、Ａｔｍｏｓ　ＴｅｒｒｅｓＬ、Ｐｈｙｓ、４２＋８０９−８１４．　（１９８０）　；で開示されたような、音響波の干渉モード、および、ＲｏＭ、ＪｏｎｅｓおよびＲ，Ｎ、Ｇｒｕｂｂ著、“Ｄ−ｒｅｇｉｏｎ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆ−１ｅｃｔｉｏｎ　Ｄｏｐｐｌｅｒ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　Ｎ０ＡＡ／ＭＰｎ　ＤｉｇｉｔａｌｌｌＦ　Ｒａｄａｒ、Ｍａｘ−Ｐｌａｎｃｋ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔ　Ｆｕｒ　Ａｅｒｏｎｏｍｉｅ、”ＲｐＬ、Ｎｏ、ＭＰＡＩＥ −Ｗ−０２−８０−２０，５ｅｐｔ、　（１９８０）　；ＲｏＭ、Ｊｏｎｅｓ、Ｇ、Ｗ、Ａｄａｍｓ、およびり、Ｃ０Ｗａｌｄｅｎ著、”ＰｒｅｌｉｍｉｎａｒｙＰａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　ａｔ　Ｂｒｉｇｈｔｏｎ、Ｃｏ１ｏｒａｄ。

ｏｎ　９　Ｊａｎ、１９８１．ＮＯ八へ　Ｔｅｃｈ、Ｍｅｍｏ、”ＥＲＬ　５ＥＬ−８０，（１９８２）；で開示されたような、重力波からのブラング散乱が含まれる。

これらの参照文献は、特にそれらが開示する全てを参照することによってここに取り入れられる。

散乱のプロセスの性質の理解にがなりの進展があった。

幾つかの研究は、Ｅ層反射からのアンテナフィールドを横切って動くランダムパターン、例えば、Ｒ，Ｐ、Ｋｅｌｌｅｈｅｒ著、“Ｓｏｍｅ　５ｔａｔｉｓｔｉｃａｌ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅＧｒｏｕｎｄ　Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ　Ｐａｔｔｅｒｎｓ　ｏｆ　Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ　ＲｅｆｌｅｃｔｅｄＲａｄｉｏ　Ｗａｖｅｓ、　”Ｊ、Ａｔｍｏｓ、　Ｔｅｒｒｅｓｔ、Ｐｈｙｓ、２Ｂ＋　２１３− ２２３＋　（１９６６）　；門、Ｇ、Ｇｏｌｌｅｙおよび口、Ｅ、Ｒｏｓｓｉｔｅｒ著、Ｓｏｍｅ　Ｔｅ５ｔｓ　ｏｆ　Ｍｅｔｈｏｄｓｏｆ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｄｒｉｆｔ　Ｒｅｃｏｒｄｓ　Ｕｓｉｎｇ　ａｎ　Ａｒｒａｙｏｆ　８９　Ａｅｒｉａｌｓ、”Ｊ、Ａｔｍｏｓ、Ｔｅｒｒｅｓｔ、Ｐｈｙｓ、３３，７０１−７１４．（１９７１）；Ｗ、Ｐｆｉｓｔｅｒ著、”Ｔｈｅ　Ｗａｖｅ−Ｌｉｋｅ　Ｎａｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｉｎｈｏｍｏｇｅｎｅｉｔｉｅｓｉｎ　ｔｈｅ　Ｅ−ｒｅｇｉｏｒ、”Ｊ、＾ｔｍｏｓ、Ｔｅｒｒｅｓｔ、Ｐｈｙｓ、３３．９９９−１０２５．　（１９７１ｈで開示されるもの、および、ＤＨの部分的反射、例えば、Ｍ、Ｇ、Ｇｏｌ　ｌｅｙおよびり、ｕ、Ｒｏｓｓｉｔｅｒ著、”Ｓｏｍｅ　Ｔｅ５ｔｓ　ｏｆ　Ｍｅｔｈｏｄｓｏｆ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｄｒｉｆｔ　Ｒｅｃｏｒｄｓ　Ｕｓｉｎｇ　ａｎ　Ａｒｒａｙｏｆ　９　Ａｅｒｉａｌｓ、”Ｊ、Ａｔｍｏｓ、Ｔｅｒｒｅｓｔ、Ｐｈｙｓ、３，７０１−７１４．（１９７１）；で開示されるもの、よりはむしろ、周期波パターンがあることがあきらかであることを示している。中間周波数における散乱の反射性、あるいは形態感知性は最初にＧａｒｄｅｒおよびＰａｗｓｅｙのスプ立で注目され、例えば、Ｂ、Ｃ，Ｌｉｎｄｎｅｒ著、”Ｔｈｅ　Ｎａｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｄ−ｒｅｇｉｏｎ　Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｏｆ　Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ　Ｒａｄｉｏｗａｖｅｓ　Ｉ、Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ　５ｔａｔｉｓ−ｔｉｃａｌ　Ｔｈｅｏｒｙ　ｏｆ　Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　Ｅｆｆｅｃｔｓ　Ｂｅｔｗｅｅｎ　５ｐａｃｅｄ　Ｒｅｃｅｉ− ｖｉｎｇ　Ａｎｔｅｎｎａｓ、”Ａｕ５ｔ、Ｊ、Ｐｈｙｓ、２Ｂ＋１６３−１７０＋１９７５ａ；Ｂ、Ｃ，Ｌｉｎｄｎｅｒ著、”Ｔｈｅ　Ｎａｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｄ−Ｒｅｇｉｏｎ　Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇｏｆ　Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ　Ｒａｄｉｏｗａｖｅｓ　Ｉｌ、Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　０ｂｓｅｒ−ｖａｔｉｏｎｓ　Ｕｓｉｎｇ　５ｐａｃｅｄ　Ａｎｔｅｎｎａ　Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ、”Ａｕ５ｔ、Ｊ、Ｐｈｙｓ、２Ｂ＋１７１−１８４．１９７５ｂ。

Ｒ，Ａ、ＶｉｎｃｅｎｔおよびＪ、Ｓ、ｌ１ｅｌｒｏｓｅ著、”Ｔｈｅ　Ａｎｇｕｌａｒ　Ｄｉｓｔｒｉ−ｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｒａｄｉｏ　Ｗａｖｅｓ　Ｐａｒｔｉａｌｌｙ　Ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ　Ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　Ｉ、ｏｗｅｒＩｏｎｏｓｐｈｅｒｅ、　”Ｊ　、　Ａ　ｔｍｏｓ　、　Ｔｅｒｒｅｓ　ｔ、　Ｐｈｙｓ、　４０＋　３５−４７　＋　（１９７Ｂ）　；に、Ｌ、Ｊｏｎｅｓ著、”Ａｎｇｕｌａｒ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓｆｒｏｍ　ｔｈｅ　Ｄ−ｒｅｇｉｏｎ　Ｕｓｉｎｇ　ａ　５ｔｅｅｒａｂｌｅ　Ｂｅａｍ　Ｒａｄａｒ、’Ｊ、Ａｔｍｏｓ。

Ｔｅｒｒｅｓｔ、Ｐｈｙｓ、４２．５６９−５７５．　（１９７９）　；Ｗ、に、Ｈｏｃｋｉｎｇ著、”Ａｎｇｕｌａｒ　ａｎｄ　Ｔｅｍｐｏｒａｌ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆ　Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎｓ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　Ｄ−ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉｏｎｏｓ−ｐｈｅｒｅ、” Ｊ、Ｇｅｏｐｈｙｓ、Ｒｅｓ、８４（八−３）、８４５−８５１．（１９７９）：Ｗ、に、ｌＩｏｃｋｉｎｇ著、”Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍｏｖｅｍｅｎｔ　ａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｄ−ｒｅｇｉｏｎ　Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓ、”Ｐｈ。

Ｄ、Ｔｈｅｓｉｓ、Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｄｅｐｔ、Ｕｎｉｖ、＾ｄｅｌａｉｄｅ、Ａｕ５ｔｒａｌｉａ＋　（１９８１）　；で研究されている。この仕事から明らかになったことは、散乱は７５ｋｍ以下で大きく反射され、はとんどのレーダーパルスは垂直の２．３度の範囲内で戻されるということである。

垂直を外れた散乱は高度が増加するとともに急速に増加し、８５ｋｍで１０度を越える。中間圏界面以上では、反射が再び増加することが観測される。Ｖ　ＨＦでの測定（Ｐ、Ｃｚｅｃｈｏｗｓｋｙ。

Ｒ，Ｒｕ５ｔｅｒ、およびＧ、Ｓｅｔ＋ｍ１ｄｔ著、”Ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ＭｅｓｏｓｐｈｅｒｉｃＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｉｎ　Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　５ｅａｓｏｎｓ、”Ｇｅｏｐｈｙｓ、Ｒｅｓ、Ｌｅｔｔ、６（６）＋４５９ −４６２．　（１９７９）　；Ｗ、Ｌ、ＥｃｋｌｕｎｄおよびＢ、Ｂ、Ｂａ１ｓｌｅｙ著、”Ｌｏｎｅ−ｔｅｒｍ　０ｂｓｅｒ−ｖａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ａｒｃｔｉｃ　Ｍｅｓｏｓｐｈｅｒｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ＭＳＴ　Ｒａｄａｒ、ａｔＰｏｋｅｒ　Ｆｌａｔ、八１ａｓｋａ、’Ｊ、Ｇｅｏｐｈｙｓ、Ｒｅｓ、８６．７７７５−７７８０＋　（１９８１）；Ｂ、Ｂ、Ｂａ１ｓｌｅｙ著、”Ｔｈｅ　ＭＳＴ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ−Ａ　Ｂｒ１ｅｆ　Ｒｅｖｉｅｗ、’Ｊ、＾ｔｍｏｓ、Ｔｅｒｒｅｓｔ、Ｐｈｙｓ、４３（５１６）　、４９５−５０９．　（１９８１）　；Ｊｊ７０ｔｔｇｅｒ著、”Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｌｏｗｅｒ　ａｎｄ　Ｍｉｄｄｌｅ＾ｔｍｏｓｐｈｅｒｅ　Ｄｙｎａｍｉｃｓ　ｗｉｔｈ　５ｐａｃｅｄ　Ａｎｔｅｎｎａ　Ｄｒｉｆｔｓ　Ｒａｄａｒｓ、”Ｊ、Ａｔｍｏｓ、Ｔｅｒｒｅｓｔ、Ｐｈｙｓ、４３（４）　２７７−２９２．（１９８１）は５０　Ｍｌｌｚで観測された中間圏界面散乱構造についてかなり詳細に示している。高い度合の反射が、高緯度でを除いて、これらの周波数でまた観測されている。ＶＨＦの成果は２つの要素の散乱機構、すなわち一つは反射性および散発性の、他の一つは等方性かつ時間的により一定的なものである。これら参照文献の全ては、それらが開示する全てについての参照によってここに特に取り入れられる。

中間周波数レーダーパルスを散乱する構造は、実際のアンテナビームで分析されることができるよりも小さい測定尺度。

を生じると思われ、その結果、ターゲットを撮像する実際的な方法はない。例えば、ビーム形成技法は、高度８０ｋｍで数十ｋｍの幅のビームを生成する。明らかに、このサイズのビームはターゲットを撮像するための充分な分解能を提供できない。もちろん、同様な問題が超音波撮像およびソーナ撮像にもある。

撮像から離れて、時間領域干渉計技法が電波天文者等によって幾年もの間、遠方の星および星雲のような遠方のターゲットを高い精度をもって位置測定することに使用されている。

干渉計技法は一つの特定のターゲットを高精度をもって位置測定するために天頂角を決定することができる。ターゲットの検出された赤方偏移はそのドツプラー周波数を示す。

結果として、時間領域干渉計技法が電波天文者等によって、単一のターゲットの天頂角に関する高分解能の情報を得るために用いられてきた。これは明らかにステアートビームに関連した低い分解能の問題を克服する。

ＰｆｉｓＬｅｒの入１立は、フーリエ変換がターゲットを位置決めするために比較された位相差およびターゲットから反射されたデータに行うことができることを最初に示唆した。この技法は、Ｄ、ＣＣｏｘ＋Ｎ、Ｃ１ａｎｏｓ＋および＾、Ｔ、Ｗａｔｅｒｍａｎｎ著〜″Ａ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒ　Ｏｂｔａｉｎｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｄｏｐｐｌｅｒ　Ｓｐｅｃｔｒｕｍ　ｆｒｏｍ　ＳａｍｐｌｅｄＡｍｐｌｉｔｕｄｅ−Ｐｈａｓｅ　Ｄａｔａ　ｉｎ　ａ　Ｄａｔａ−ｇａｔｈｅｒｉｎｇ　Ａｒｒａｙ、”ＩＥＥ［ＥＴｒａｎｓ、Ａｎｔ、Ｐｒｏｐ、ＡＰ−１８（４）　５８０−５８２．（１９７０）：によって試みられ、それでは物理的に操縦された物理的ステアートビームが利用され、戻されたデータのフーリエ変換が調べられた。Ｃｏｘ等が物理的ステアートビームを利用して以来、データの分解能は物理的ステアートビームの分解能によって限定された。

Ｐｆｉｓｔｅｒのスプ立によって示唆された技法は後に、Ｄ、Ｔ、Ｆａｒｌｅｙ＋１１．Ｉｅｒｋｉｃ、およびＢ、Ｇ、Ｆｅｊｅｒ著、”Ｒａｄａｒ　Ｉｎｔｅｒ−ｆｅｒｏｍｅｔｒｙ：Ａ　Ｎｅｗ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　Ｓｔｕｄｙｉｎｇ　Ｐｌａｓｍａ　Ｔｕｒｂｕｌｅｎ−ｃｅｉｎ　ｔｈｅ　Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｅ、”Ｊ、Ｇｅｏｐｈｙｓ、Ｒｅｓ、８６＋１４６７−１４７２＋（１９８１）；で用いられた。Ｐａｒ　ｌｅｙ等によって開示されたように、２つの複素電圧信号が２つのアンテナの各々から検出され、そのアンテナから振幅と位相の双方のデータが得られた。干渉計技法が次いでＰａｒｌｅｙ等によって１次元において天頂角によってターゲットを位置決めするために使用された。Ｆａｒｌｅｙ等は次いでターゲットを雑音から、ポシンシャルターゲットの時間的持続性を決定するために一連の時間間隔もとり波におけるデータを観測することによって識別した。もしボシンシャルターゲットが幾つかの時間間隔に対して持続しないと、それは雑音であると決定された。三角形に形成された３アンテナ配列が後に、１１、Ｍ、　ＩｅｒｋｉｃおよびＪ、Ｒｏｔｔｇｅｒ著％　”Ｍｅｓｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｍｅａｓｕｒｅ−ｍｅｎｔｓ　ｏｆ　Ｉｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ　Ｐａｔｃｈｅｓ　Ｕｓｉｎｇ　ａ　Ｔｈｒｅｅ　ＡｎｔｅｎｎａＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ″、Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、５ｅｃｏｎｄ　Ｗｏｒｋｓｈｏｐ　ｏｎ　ＴｅｃｈｎｉｃａｌＡｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ＭＳＴ　Ｒａｄａｒ、Ｕｒｂａｎａ、１１１ｉｎｏｉｓ　２１−２５５月：　（１９８４）　。

で示唆された。Ｉｅｒｋｉｃ等は再び時間的持続性をレーダ７）を雑音から識別することに利用した。

Ｂａｒｒｉｃｋ等に１９７９年１０月２３に発行された米国特許４１７２２５５は、高周波沿岸潮流マツピングレーダーシステムを開示しており、このシステムは波の形の動くことによって海洋の潮流面の動きの半径方向速度ベクトルを決定するように海洋における特定の点を見る２つの別々のレーダ送信機および受信機を利用している。ドツプラー周波数が、各々の離れたアンテナ位置において波の運動速度を決定するために使用される。

このようにして決定された半径方向速度は、波形の本当の方向および速度を決定するために３角関数的に結合される。これは潮流面に関する情報を与える。Ｂａｒｒｉｃｋ等の特許の第５図に開示されるように、海洋における特定の点は、帰された信号の位相差を用いた調査のために選択される。これは、Ｂａｒｒｉｃｋ等は１次元天頂角よりはむしろ１次元方位角を決定していることを除いて、Ｆａｒｋｅｙ等のス１立で用いられた技法と同じである。

結果として、Ｂａｒｒｉｃｋ等は木質的にＦａｒｌｅｙ等におって開示されたのと同じ技法を行っている。　Ｆａｒｌｅｙ等によって開示されたような天頂角よりはむしろ、特定点がＢａｒｒｉｃｋ等によって方位面において選択されていることが例外である。他の相違がまた、データが利用される態様の間に存在する。

Ｆａｒｌｅｙ等は１次元天頂角データを用いて、幾つかのサンプリング期間にわたりターゲットの時間的持続を認識することによってターゲットを雑音から識別した。ターゲットの時間的持続はターゲットを雑音から識別するように機能する。Ｂａｒｒｉｃｋ等は、一方、指定されたターゲットを位置決めすることに興味をもたず、むしろ干渉計技法を用いて海洋面の特定の点を位置決めする。この選択され指定された点は次に、２つのアンテナ位置の各々に関しターゲットの半径方向速度を決定するために解析される。この情報は３角関数的に解析されて波の運動の速度および方向を示すベクトル速度を生じる。

再び、これらの参照文献はいずれも、雑音を除去するために受信されたデータの位相角の比較を用いていない。Ｂａｒｒｉｃｋ等は解析する指定点を選択するために単に位相値を比較する。

この結果、Ｂａｒｒｉｃｋ等は、検出されたターゲットの位置を同定する問題に取り掛かるよりはむしろ、調べられるべき所定の位置を選択するために干渉計技法を用いる。Ｆａｒｌｅｙ等は、一方、上述したように、ターゲットを雑音から識別するために、ターゲットの時間的持続に頼っている。これら双方の技法は単一平面におけるデータ、すなわちＦａｒｌｅｙ等によって開示されたような単一平面における天頂角、および、Ｂａｒｒｉｃｋ等によって開示されたような方位角に頬っている。

結果として、従来技術は、対象物について画像が形成できるように３次元データを高分解能で発生することができる装置を提供することに失敗している。さらに、従来技術は時間的な分解能を失うことなくターゲットデータがら雑音を正確に識別することができない。

光皿■藍要本発明は、従来技術の欠点および限界を、高分解能の３次元撮像が可能な撮像ドツプラー干渉計を提供することによって克服する。本発明は、パルス時間列を送信してターゲットに放射すること、少なくとも３個の独立したセンサによってターゲットから反射されたパルス時間列を検出すること、ターゲットから反射されたパルス時間列の飛行時間を測定してターゲットの半径距離のレンジ情報をセンサから提供すること、独立したセンサの各々に対して運動するターゲットから反射されたパルス時間列から複素電圧時間関数を発生すること、複素電圧時間関数を、ターゲットとセンサとの間の相対運動を示すドツプラー周波数で変動するドツプラー周波数関数に変換すること、ドツプラー周波数関数から位相値および振幅値を発生すること、干渉計技法を用いて、ドツプラー周波数の各々に対して位相値と振幅値を調べ、運動するターゲットの空間的一貫性を、独立したセンサによるターゲットから反射されたパルス時間列の同時的検出から確認してターゲットを雑音から識別し、各ターゲットを空間的に位置決めすること、によってターゲットを検出し、ターゲットの３次元位置情報を与える方法からなるものである。

本発明はまた、複数のターゲットを同時的に位置決めしターゲットを雑音から識別するシステムであって、パルス時間列を送信してターゲットに放射する送信機、ターゲットから反射されたパルス時間列を検出するトランスデユーサ、複素電圧時間関数の少なくとも３つの個々の組を、パルス時間列の検出を表すパルス時間列からトランスデユーサによって空間的に分離されたトランスデユーサ位置と同数で、発生する位相検出器、複素電圧時間関数を、トランスデユーサにおけるターゲットの間の相対運動の結果として複素電圧時間関数に引き起こされるドツプラー周波数が変化するドツプラー周波数関数に変換するスペクトル解析装置、スペクトル位相関数およびスペクトル振幅関数をドツプラー周波数関数から発生する装置、スペクトル位相関数およびスペクトル振幅関数を解析してターゲットを雑音から識別し、そして　空間的に分離されたトランスデユーサ位置において前記トランスデユーサ位置の空間的セパレーションの関数として得られた位相関数および位相値における差を、ターゲットから反射されたパルス時系列の共通位置源が、スペクトル振幅関数が有り得るターゲットの存在を示しているドツプラー周波数の各々に対して同定されることができるように、比較することによって、ターゲットを位置決めする装置を具備するシステムからなることができる。

本発明の利点は、センサ配列内で個々のセンサを同時的に使用することによってターゲットが雑音から識別されることができることである。ターゲットを雑音から識別するためにターゲットの時間的持続性に頼っているＦａｒｌｅｙその他の久１−ラー、および１ｅｒｋｉｃその他の１入プラーのような従来技術装置と相違して、本発明は、幾つかの個々のセンサを有するデータの単一サンプルを用いて信号が共通の位置点から戻されたものか否かを決定する。換言すれば、本発明は、一連の時間間隔もどり波においてターゲットを同定することに頼っている時間的持続性よりはむしろ、独立のセンサの位相値を同時的に比較することによる散乱点の空間的一致に頼っている。さらに本発明は、２次元における天頂角データを、レンジ（飛行時間）データおよびドツプラー周波数から得られた半径方向運動とともに１、提供する。結果として、複数のターゲットの空間的位置は前記ターゲットの画像を形成するように同時的に決定されることが可能である。ターゲットの半径方向運動は、ターゲットの集合的な運動が得られるデータを与える。

Ｎ里生皿員広脱■ 第１図は、本発明のシテステムの概略ブロック図、第２図は、本発明の、アンテナ配列、送信および駆動モジュール、パルス増幅器段、受信機回路配列１．極性制御、シンセサイザ、および局部発振器の詳細なブロック図、第３図は、本発明に用いられる受信機回路の詳細なブロック図、第４図は、直角位相検出器、プロセッサ、およびＡ／Ｄ変換器の詳細なブロック図、第５図は、本発明で利用することができるアンテナ配列の概略ブロック図、第６図は、本発明で利用することができる他のアンテナ配列の概略図、第７図は、本発明の直角位相検出器の概略ブロック図、第８図は、本発明によって利用される変換法の概略を示す図、第９図は、本発明によって発生される信号の概略的な図式第１０図は、振幅検出器の動作態様を示す概略ブロック図、第１１図は、本発明によって干渉技法が用いられる態様を示す概略図、第１２図は、本発明の種々のアンテナに対するパルス値対アンテナ空間セパレーションの該略的描写図、第１３図は、本発明で用いる変位パターン表の一例、第１４図は、本発明の合成ビーム変換器の概略ブロック図、第１５図および第１６図は、高分解能の与えるように本発明で用いることができる２周波数レンジ検出器の概略図である。

溌」Ｂλ注廁」Ｉ１叫第１図は本発明の主要構成要素をブロック図の形式で概略的に図示する。送信機配列１１は送信器１５を介して時系列パルスを送信することに用いられる。センサ配列１０はターゲットから反射された時系列パルスを検出するように機能する。ある応用においては、送信機１１とセンサ１０は送受信アンテナなどのような同一のハードウェアで、あるいは振動−音度換器および振動−音送信機の場合などのような個々の構成部品で構成することができる。またターゲットによる反射または散乱の後に検出されることが可能な時系列パルスを発生できる所望の形式の送信機配列１１またはセンサ配列１０が使用できる。

時系列パルスを反射するクーゲットは、部分的反射が可能なレーダーターゲット、ソーナーターゲット、超音波ターゲット、レーザーターゲット、あるいは検出可能な形で時系列パルスを反射、少なくとも部分的に反射または散乱できるターゲット等のような所望のターゲットからなり得る。加えるに、本発明は自己発生源が検出されているのであればセンサだけを利用することができる。自己発生源は、原子核放射発生器、磁気発生器、電磁気放射発生器、音または振動発生器の形式をとることができ、これら全てはこれらの発生源が検出可能な信号を発生する限りにおいて本発明に適用できる。結論として、ターゲットは一般に、時系列パルスを反射または散乱できるもの、あるいは自己発生し検出可能な信号を発生するものからなる。そのような信号は、音、振動パルス、電磁気放射、あるいは粒子放射の形式をとることができ、用いられたセンサによって検出可能である限り広範囲の周波数を取り扱うことができる。

例えば、本発明は空港、航空母艦などの周りの実時間の風シャー検出器として用いることができる。現在利用可能な風シャー検出器は、風シャーに対して二三箇所の地点を点検できるだけである。このことは空港の運行の安全面を非常に制限し、離陸と着陸のスケジュールにかなりの影響゛を与える。

本発明は明瞭な亜気流および風シャーの画像を得るために、例えば３０〜１０００１００Ｏの周波数範囲の電磁気放射を用いることができる。音響発生器もまた風シャーおよび亜気流データを得るために利用できる。本発明はグラウンドレベルから半径数マイルまでの全方向の画像をとることが可能である。本発明によって作られる図式表示は、航空交通、明瞭な亜気流および風シャーの領域を含む空港の周辺環境を図示する。

本発明はまた、境界付けされていない、あるいは送油管、風胴、あるいは磁気プラズマ室などのような管またはチャネル内を流れる流体、すなわち液体、気体、あるいはプラズマの動きを表面、２次元、または３次元描写で提供することに用いるととができる。流動解析の従来技術は、ある流体の流動特性を解析するための、染料トレーサあるいはワイヤーに着けられた薄葉紙の条帯に限定されていた。本発明は、比較的少数のセンサ、例えば９個のセンサを用いて流動の特性を明らかにする、流動の３次元ドツプラー画像を提供できる。

さらに、全体の変換器配列は、センサによって流動の乱れが生じないように流動を決定する物理的構造に形づくることができる。本発明はまた表面および内部の流動特性、および水の密度の大小の乱れを描画することに用いることができ゛る。

本発明はまた、海洋の海中地形または地質学的地形の画像を生成するソーナー装置として用いることができる。海中の画像用のソーナー装置としては、本発明は現存の配列と同様の送信機およびセンサの配列を用いて実施することができる。

例えば、センサ群は最大のセパレーションを達成するように船舶の喫水面下部分あるいは潜水艦の長手に沿って展開できる。本発明は水面下の地形および潜水艦などの水面下のターゲットの写真状画像を提供することができるであろう。

本発明はまた、複数の独立して動くターゲットの個々のドツプラー画像を発生することができるため、群の追跡および撮像に有効である。結果として、次の群の要素、例えば鳥、蜜蜂、あるいはミサイルや航空機のような多数のターゲットの群に直接に適用できる。

本発明はまた、超音波を用いてＸ線に匹敵する分解能を達成する医学または歯科学における３次元撮像に利用することができる。Ｘ線撮像は、イオン化電磁気放射に関連しての健康障害の理由で、患者にかなりの懸念と心配を与える。超音波技術は安全な選択であるが、現在まで、医学および歯科学の職業に関心を起こさせるような充分な分解能を提供できなかった。本発明は、しかしながら、超音波技術を用いてＸ線に匹敵する分解能を達成し、かつ、従来のＸ線技術では作成できなかった３次元画像を提供できるものである０本発明は、脳にＸ線を繰り返し照射することがとりわけ心配であるため、歯科医学の撮像に特に応用がある。Ｘ線は達成可能な視野角度によって制限されるため、本発明は広範囲の選択可能な視野角度を提供することに特に有効である。本発明は上顎および下顎の双方の周りに物理的接触するように配置された５行の１２０の変換器として実施することができる。歯科医学への本発明の応用は、Ｘ線に関する危険を無くすとともに、同時に従来技術では達成できなかった３次元画像情報を提供するであろう。

同様に、本発明を用いて透視からの放射フラフクスを無くすことができる。本発明はＸ線透視機器と同じように患者によって動かされ操作されるにしたがって体内の部位の画像を見る医療器具として用いることができる。このことは、医゛師が、いくらか危険な病院用診断器具によるよりも、完全に安全なオフィス用診断器具によって患者の体内の部位を見ることを可能にする。

本発明はまた、欠陥、クランク、濃度の不均一性などについての固体の内部を点検する材料試験に用いることが可能である。材料試験の従来技術の手法は普通、Ｘ線を利用する。

本発明は、Ｘ線手法によって提供された分解能を達成する態様で、溶接点のような構造的特色を検査することに利用可能である。例えば、配送管の溶接点が、配管の環境に物理的に接触するように形成された超音波アレーを用いることによって試験することができる。

これらの各場合において、センサ１０はコネクタ１２を介して受信機１４に印加される複素電圧信号Ｖ　（ｔ）を発生する。受信機１４はセンサ１０で発生された複素電圧信号を増幅するように機能する。本発明によれば、センサ配列１０の各センサ要素に対して別々の複素電圧信号が発生される。これら複素電圧信号の各々は個々に受信機１４の群によって増幅される。

これら個々に増幅された複素電圧信号は次に直角位相検出器１８の群に印加される。直角位相検出器１８は複合電圧信号の直角位相成分を、以降、同相成分および直角位相成分と称する同相直角位相成分ｘ　（ｔ）および９０°直角位相成分）ｒ　（ｔ）、に分離するように機能する。このことは検出された信号を送信された信号の同相バージョンで乗算して同相成分ｘ　（ｔ）を得、かつ同様に検出された信号を送信された信号の９０°位相シフトされたバージョンで乗算することで直角位相成分ｙ　（ｔ）を得ることによって達成される。同相信号ｘ　（ｔ）および直角位相成分）’　（ｔ）は直角位相信号あるいは時間領域直角位相信号と称される。直角位相信号はコネクタ１９．２１を介してアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器２０および２２に印加され、Ａ／Ｄ変換器２０．２２はアナログ直角位相信号をプロセッサ２８に印加されるディジタル信号に変換し、プロセッサ２８は時間領域直角位相信号に複数の処理を実施して表示装置３０上の２次元または３次元表示のデータを生成する。

第２図は本発明のアンテア配列、送信および駆動モジュール、パルス増幅器段、受信機回路配列、シンセサイザおよび局部発振器の詳細なブロック図である。第２図、第３図、および第４図に開示されたものと同様な高周波レーダーシステムの部分は、Ｇｒｕｂｂ、Ｒ，ＮのｒＴｈｅ　Ｎ０ＡＡ　ＳＥＬ　ＩＩＰ　Ｒａｄｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ（Ｉｏｎｏｓｐｈｅｒｉｃ　５ｏｕｎｄｅｒ　）　Ｊ　、Ｎ０ＡＡ　技術メモ、Ｎｃｔ　５ＥＬ−５５１９７９年１０月に述べられている。

本発明は、コロラドのブライトンの１０マイル東の「本状野外地」で作動された２、６６ＭＩＩｚレーダーを用いた中間圏観測を行うレーダー撮像装置として実施されている。用いられた特定のセンサ／送信機の配列は第５図に図示されたような配列形状をとり、この配列形状はＢ。

Ｂ　Ｂａ１ｓｌｅｙ　と−ルＥｃｋｌｕｎｄ　の［八Ｐｏｒｔａｂｌｅ　Ｃｏａｘｉａｌ　Ｃｏ１１ｉｎｅａｒＡｎｔｅｎｎａ　Ｊ　ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ、八ｎｔ、Ｐｒｏｐ、ＡＰ−２０（４）Ｐ、５１３−５１６．（１９７２）に開示されるような十個の独立した同軸、同一直線状のアンテナを具備しており、このアンテナは、東西方向に延びる５個の並行アンテナからなる東西アンテナ配列３２と、北南方向に延びる５個の平行アンテナからなる北南アンテナ配列を有する。

各アンテナは８個の半波長グイポールからなり、半波長グイポールは各接合点において１８０度位相逆転して端末から端末に接続されて、周期的結合をもつ同軸ケーブルの長さの外観を与えている。１０個のアンテナは送信に対しては１単位として用いられるが、受信に対しては別々に用いられる。実際の実験装置では、費用を考慮して、２個の受信機チャネルのみが用いられ、そのため受信サンプリングは対で、かつアンテナ配列に沿った急速なシーケンスで行われた。送信／受信スイッチ３６はデータのサンプリングを制御するために利用された。実験における縦と横のアンテナの間隔はそれぞれ０．３３波長と０．７０７波長である。

送信されるビームは２８度幅であり、１０個のアンテナ全てが用いられた。

実験装置では、パルスは、データを記録し次のアンテナ対に移動する前に各アンテナ対において４パルスコヒ一レント統合して、すなわちデータは４パルスの平均をとって、１つのデータ点を得、１秒に５０パルスの速度で送信された。第５図に図示された全アンテナ配列は４５度直線偏波が送信されるように送信に対しては同相で用いられた。データは１０個のアンテナの各個に対して３キロメータの間隔付けをして５０レンジゲートをとることによってサンプリングされた。単一の完全なデータフレームは０．４秒を必要とした。

横の間隔は、天頂に対して±４５度の格子ロープを与える。

すなわち水平面に４５度以内にある散乱は、２４．５度マイナス４５度の天頂角になる。この意味するところは、各々の面において天頂角２４．５度を越えて位置する散乱は不確かであるが、天頂角２４．５度以内の散乱はそうではなく、より一般的な半波長の間隔は、０．７０７波長よりもむしろ、第５図に示すアンテナ配列の分解能の劣化を犠牲として、アンビギュイテイの領域を無くす。しかしながら、これは第６図に示されるアンテナ配列によって克服することができる。

このアンテナ配列においては、中央検出器４００群は、それらがお互いに関し２波長以内に位置されているので位置に関する不確かでないデータを提供し、一方、検出器４２．４４．４６．４８は高分解能情報を提供する。サイドローブに関連する送信および受信の空白（ヌル）が存在するが、これは撮像処理に、アンビギュイテイよりはむしろ不惑点を持ち込むだけである。この結果、ビームステアリング装置に一般的であるサイドローブに起因するアンビギュイティは本発明の検出データには存在しない。

はとんどの中間周波数実験は、大気中の自由電子による複屈折を利用しており、この複屈折は右手回りおよび左手回りの偏波をそれぞれ異なって伝搬させる。本発明の解析方法はこの現象に感応しない。複屈折は本発明によって検出された個々の散乱点の振幅および位相を用いて調べることはできるが、それは撮像処理それ自体の要因ではない。このため、直線偏波の送信が画像と方位を決定するために適当である。しかし、直線送信偏波の使用は、送信された信号の半分（左手回りの偏波信号）もが強く吸収されるため、より高い高度からのポテンシャルもどり波をおよそ３ｄＢだけ減少させる。

送信機ミクサおよび駆動モジュール５０は送信される２、６６Ｍ　ｌｌｚ信号を発生する。４０〜７０ＭＩＩｚシンセサイザ５４は４３．２８Ｍ　ｆｉｚに等しい周波数を発生し、その周波数は１０ｄＢ減衰器５７および３３ｄＢ増幅器５８に印加されて所望の利得レベルを得る。この信号は次に局部発振器６０で発生された４０　、６２５　Ｍ　Ｈｚ倍信号ともにミクサ５２に印加される。局部発振器信号はキーイングおよび位相制御装置６２および４０．６２５ＭＩＩｚ帯域通過フィルタ６４に印加される。２　、６６　Ｍ　ｌｌｚに等しい差信号は次に３０Ｍ１（ｚ低域通過フィルタ６６に印加され、低域通過フィルタ６６は低域周波数２．６６Ｍ１ｌｚ信号を電力分配器６８に通過させる。

送信機ミクサおよび駆動モジュール５０の出力は３段パルス増幅器７６に印加される。第１段目の増幅器７８は信号レベルを３００Ｗに上げる。第２段目増幅器８０は信号レベルを１０ｋＷに上げ、第・３段目増幅器８２は信号レベルを５０ｋＷに上げる。３段パルス増幅器７６の出力は偏波制御装置８４に印加され、この装置８４は入力した５０ｋＷパルスを２つの同じ信号に分け、次いで一方あるいは双方の信号の位相が遅延線を用いることによって９０度遅延されるようにする。出力８６は東西アンテナ配列３２に印加され、一方、出力８８は北南アンテナ配列３４に印加される。これは右手回りあるいは左手回りの直線偏波信号の送信を可能する。異なる偏波の使用は、大気の複屈折の性質のため、大気を通しての異なった伝搬を提供する。偏波制御装置８４は本発明の撮像技法に特に関係しないが、むしろ、地球の大気中の自由電子の影響について行われるべき研究を可能にする。

送信／受信スイッチ３６の出力は複数の受信機３８．９０．９２．９４に接続される。第２図に図示されるように、各送信／受信スイッチ３６の出力は１つの別々の受信機に接続される。この実験の実際の実施では、ただ２つの受信機回路が用いられたのであり、送信／受信スイッチの出力は２つの受信機回路の間で多重化されてデータを得た。簡素化するために、各送信／受信スイッチ３６に対しては１つの別々の受信機回路が図示されている。第１の受信機回路３８は第３図に詳細に示される。

第３図に示されるように、第１の受信機３８は高周波モジュール９６、ミクサモジュール９８、中間周波モジュール１００および直角位相検出器１０４を具備する。受信された信号は前置増幅回路１０６に供給され、回路１０６は信号を増幅してそれを高周波モジュール９６に印加する。関心のある主な周波数は２．６６ＭＨｚである。信号は高周波モジュール９６内の低域通過フィルタ１０８に印加され、低域通過フィルタ１０８は３０ＭＩＩｚよりも高い周波数を除去するように機能する。０〜６０ｄＢ減衰器１１０および１０ｄＢ増幅器１１２は低域通過フィルタ１０Ｂからの信号の利得を調整するように機能する。モジュールの出力は、４０〜７０Ｍ　Ｉｌｚシンセサイザ５４（第２図）からの入力とともに、二重平衡ミクサモジュール１１４に印加される。４０〜７０ＭＨｚシンセサイザ５４は周波数制御回路５６によって調整されることができる周波数を発生する。二重平衡ミクサモジュール１１４の出力は、和および差周波数信号の両方を発生し、その信号は４０．６２５Ｍ　ｔｌｚ帯域通過フィルタ１１６に印加される。４０．６２５ＭＩＩｚ信号は中間周波モジュール１００で使用される中間周波数（ＩＦ周波数）である。４０〜７０ＭＩＩｚシンセサイザ５４（第２図）は、中間周波数（４０，６２５Ｍｌｌｚ）が２．６６ＭＩＩｚとシンセサイザ５４の出力の周波数との差に等しいように調整される。換言すれば、シンセサイザ５４は、２．６６ＭＩＩｚ　（検出された周波数）　＋４０．６２５Ｍｔｌｚ（中間周波数）に等しい４３．２８５ＭＩＩｚの周波数を持つ信号を発生する。シンセサイザ５４の出力は、４０Ｍ１ｌｚ高域通過フィルタ１１８、二乗器１２０、および３３ｄＢ増幅器１２２を介して、二重平衡ミクサ１１４に印加されて、２．６６Ｍｌ１ｚ　（検出されるべき所望の周波数）と４３．２８５ＭＩＩｚ　（シンセサイザ５４の出力）との差に等しい４０．６２５Ｍ１１ｚの出力を発生する。４０．６２５Ｍｌ１ｚの中間周波数は次に帯域通過フィルタ１１６に印加され、それは検出されるべき２．６６Ｍｌ１ｚ信号を代表する。この信号は、中間周波モジュール１００に印加されるのに先立って、３３ｄＢ増幅器１２４に印加される。

中間周波モジュールｌＯＯは、ダイオード減衰器１２６、減衰器制御回路１２８、電力分配器１３６およびＯ〜６０ｄＢ減衰器１３２からなる利得制御帰還ループを具備する。この帰還ループは、もどり波の大きさが実質的に変わる大気構造からの部分的もどり波を検出するための固有の減衰を与えるために用いられる。

この信号は、直角位相検出器１０４に印加されるに先立ち、４０．６２５ＭＩＩｚ帯域通過フィルタ１３４および３３ｄＢ増幅器１３６に印加される。

中間周波モジュール１００から受信された中間周波数信号は、第４図に図示されるように、直角位相検出器１０４内の３３ｄＢ増幅器１３８に印加される。出力は次に電力分配器１４０に印加され、電力分配器１４０は信号を、等しい位相を持つ別々の信号１４２．１４４に分配する。これらの信号はそれぞれ二重平衡ミクサ１４６．１４Ｂに印加される。局部発振器６０は４０．６２５Ｍ）Ｉｚの周波数を持つ信号１５０を発生し、この周波数は中間周波数に等しい。この信号は、電力分配器１５６に印加するに先立って、１１ｄＢ減衰器１５２および３３ｄＩｌ増幅器１５４に印加される。電力分配器１５６は９０度ハイブリッド信号を発生するカッドハイブリッド電力分配器からなる。換言すれば、出力１５８と１６０は位相角が９０度異なる。これらの出力は二重平衡ミクサ１４６．１４Ｂに印加され、ミクサ１４６．１４Ｂはその出力１６２．１６４に和信号および差信号を与える。ミクサモジュール１４６．１４Ｂは信号から中間周波数４０．６２５ＭＩＩｚを取り除くと同時に、受信信号を送信された信号の同相および９０度位相シフトされた成分で乗算して同相成分Ｘ（【）および直角位相成分ｙ　（ｔｌを発生する。

低域通過フィルタ１６４．１６Ｂは、元の２．６６ＭＨｚｔｆｉ１２送波信号の変調がミ送波子ジュール１４６．１４Ｂの出力から得られるようにする。直角位相検出器の各個からの同相時間成分ｘ　（ｔ）および直角位相時間成分ｙ（ｔ）は、それらは受信機回路の各個に接続されているが、Ａ／Ｄ変換器１７０に印加される。簡素化するために、別個の受信機回路の各々の出力に別個の直角位相検出器が接続されているにもかかわらず、第４図にはただ一つの直角位相検出器１０４が図示されている。直角位相検出器１０４はさらに第７図に開示される。Ａ／Ｄ変換器１７０は、プロセフサ２８に印加するために、アナログ信号をディジタル信号に変換する。

第４図に開示されるように、プロセッサ２８はソフトウェアあるいはハードウェアのいづれでも実施できる複数の構成要素からなる。プロセッサ２８は時間／周波数変換装置からなり、この変換装置は、同相成分ｘ　（ｔ）および直角位相成分ｙ　（ｔ）からなる複素電圧時間関数Ｖ　（ｔ）を、アンテナ配列３２．３４におけるターゲットの間の相対的運動を表示するドツプラー周波数（Ｗｌが変化するドツプラー周波数関数−Ｖ　ＴＷ）に変換する。ドツプラー周波数関数Ｖ（ｗ）は位相値および振幅値発生器１７４に与えられ、この発生器１７４は時間／周波数変換装置１７２で発生されたドツプラー周波数関数−Ｖ　（Ｌ）から位相値φｔＷ）および振幅値Ａ←）を発生ずる。時間／周波数変換装置１７２および位相値の振幅値発生器１７４によって発生される関数は第８図に一層明確に示される。

振幅検出器１７６はセンサ配列３２．３４の各センサによって発生された各々のドツプラー周波数（Ｗ）に対して振幅値を調べ、全部のセンサが所定の最小しきい値よりも大きい特定のドツプラー周波数における信号応答を検出するかを決定する。全部のセンサが所定のしきい値以上の応答を示した場合、位相値がそのドツプラー周波数に対して調べられてターゲットの存在を決定する。振幅検出器１７６の機能は第１０図に一層詳細に示される。

干渉計装！ｊ１７Ｂは干渉計技法を用いて、第９図に示す技法を用いて特定のドツプラー周波数で検出されたターゲットの天頂角θを決定する。

位相適合装置１８０は、特定のドツプラー周波数に対して検出された位相値を、有り得る一連の置き換えパターンの１つに合わせ、位相値の２πの差を除く。これが達成される仕方は第１１図、第１２図および第１３図に一層詳細に示される。

レンジ検出器１８２は、所定距離から受信した信号に相当するパルス時間列の最初の送信より遅延された所定の期間におけるデータを選択する。クロック信号１８４は、所定距離からのもどり波を表示する信号を選択するための遅延期間を決定するのに必要なりロックデータを与える。

デカルト座標変換器１８Ｇは天頂角データおよび半径レンジデータをデカルト座標データに変換する。

運動特性化装置１８８はターゲットの運動を述べるのに数学的技法を用いる。表示装置１９０はターゲットのデータを表示する。

第７図は直角位相検出器によってなされる機能を図解する概略ブロック図である。アンテナ３２の単一配列を考えると、配列３２における複数の個々のアンテナは、複数の動くターゲットから受信される複数の時間パルスを発生する。これらの時間パルスは受信／送信スイッチ３６に印加され、スイッチ３６はアンテナ配列を受信モードと送信モードとに切り換えるように機能する。発振器１９２は本発明の送信機部分によって発生された２、６６Ｍ１ｌｚ信号からなるパルス時系列−Ｖ　（ｔ）を発生する。

この信号は、受信／送信スイッチ３６が送信モードにあるときに、２．６６Ｍ１ｌｚ信号を送信するために受信／送信スイッチ３６に供給される。送信された信号Ｖ　（ｔ）はまた電力分配器１５６に印加され、電力分配器１５６は信号を、９０度変位相シフトされた信号１６２と０変位相がシフトされた信号１６４とに分ける。これらの信号の各個はミクサ１４（ｉ　、１４８にそれぞれ供給され、ミクサ１４６．１４Ｂは複素電圧時間関数Ｖ　（ｔ）の同相ｘ　（ｔ）および直角位相）ｌ　（ｔ）の成分を発生する。結果として、第７図に図解された直角位相検出器１０４の出力は、次のように表すことができる。

Ｉｔ）＝　ｘ（ｔ）＋　ｉ　ｙ（ｔ）　（１）ここに、ｘ（ｔ）−Ｖｏ　Ｖｓ　ｃｏｓ　φ　（２）ｙ（ｔ）＝Ｖｏ　Ｖｏ　ｓｉｎ　φ 　（３）Ｖｏ　＝送信された複素電圧関数（パルス時系列−Ｖｏ　（ｔ））Ｖｓ　＝受信または反射された関数（対象ブロックから戻されたパルス時系列−Ｖｓ　（ｔ））。

第７図に図解されるように、各センサ要素、すなわち各アンテナは、ディジタル値を持つ別々のｘ　（ｔ）およびｙ（１）成分として現れる複素電圧関数関数呈（【）を発生する。

もちろん、信号乗算技法、ゼロクロス技法、アナログフィルタ技法、およびディジタルフィルタ技法などを含む所望の位相検出技法が複素電圧信号の特性を明らかにすることに用いることができる。

第８図は時間／周波数変換装置１７２によって行われる機能を概略的に図解する。第８図に示されるように、各々のアンテナに対しての各々の受信機チャネルに接続された各々の直角位相検出器の出力は各々の期間に対してｘ　（ｔ）およびｙ（ｔ）の両方のディジタル成分を発生する。第８図は１２８期間の時間サンプリングで、それに対してｘ　（ｔ）およびｙ（ｔ）の双方のディジタル成分が発生されているものを図解する。これらの複素電圧時間関数Ｖ　（ｔ）は、高速フーリエ変換、高速アダマール変換などのような時間／周波数変換関数を用いてドツプラー周波数関数Ｖ６ｖ）に変換される。この変換は数学的に次のように示される。

Ｖ　（ｔ）　＝　ｘ　（ｔｌ→川）’　（ｔ）−１４（ｗ）　＝　ｘ　Ｍ　＋　ｉ　ｙ　（ｗ）　（４）ここに、Ｗ＝アンテナ（センサ）とターゲットとの間の相対運動を示すドツプラー周波数。

時間領域ディジタルデータチャート１９４は次に、第８図に図解されるように、周波数領域データチャート１９６に変換される。各ドツプラー周波数ｔｗｌに対して、実数成分Ｘ←）と虚数成分ｙ（Ｗ）の双方が生じる。時間領域データチャート１９４および周波数領域データチャー目９６の双方が、第８図に概略的に図解されるように、アンテナ２〜ｎに対して生じる。

周波数データチャート１９６から得たデータは次に、各々のトンプラー周波数に対して振幅値Ａ←）および位相値φ←）を計算するために用いられる。振幅値Ａ（ｗ）は特定のドツプラー周波数におけるもどり波の振幅を表し、次のように計算される。

ＡＣｗ）＝　ｘ”　Ｍ＋　ｙ２Ｉｗ）　（５）同様に、位相値は各々のドツプラー周波数に対する応答信号の位相値からなり、次にように計算される。

φｆｗｌ　＝　ｔａｎ−’　ｙ　ｋ）／　ｘ　（ｗ）　（６）これより、振幅および位相値データチャート１９８が各々のアンテナもどり波に対して引き出されることができる。

第９図は振幅および位相データチャート１９８で得られたデータの図式描写を図解する。各々のアンテナに対して、ドツプラー周波数対振幅とドツプラー周波数対位相値の別々の図が用意される。第９図に示されるように、アンテナ１とアンテナ２の双方に対する振幅もどり波は、ターゲットがドツプラー周波数Ｗａおよびｗｂの双方において存在しえることを示す。アンテナ１およびアンテナ２の双方に対するドツプラー周波数Ｗａおよびｗｂにおける位相値は、第９図において別々の図で図解されている。アンテナ１とアンテナ２に対するもどり波間の位相値の差は、第１１図に図解される干渉計技法を用いて、指定されたドツプラー周波数における位相値の差を決定することによって、その指定されたドツプラー周波数に対してターゲットを位置決定させるように天頂角を決定することに利用できる。加えるに、振幅対ドツプラー周波数応答が、もし所定の応答値を越える振幅応答が各アンテナに受信されたなら、所定のドツプラー周波数におけるターゲットのありうる存在の最初の決定がなされるように決定するように各々のドツプラー周波数に対して調べられることができる。同様に、所定値以下の応答が、大きなもどり波を除去するために調べられることができる。加えるに、もどり波は、所望の特性を持つターゲットを選択的に検出するために所望の態様で振幅によって区分けすることができる。

第１０図は振幅検出器１７６の動作を概略的に図解する。振幅値および位相値チャート１９８からの振幅データは、ドフプしての振幅値は、比較器２００の列に印加される。比較器２００は振幅値をしきい値発生器２０２でつくられた所定のしきい値と比較する。もし全ての振幅値が各アンテナ応答に対するしきい値を越えたならば、論理ＡＮＤ回路２０４によって出力が発生され、この出力は最初のドツプラー周波数においてアンテナ配列に向かい、あるいは離れていく有り得るターゲットの存在を示しでいる。この手順は各々のドツプラー周波数について繰り返される。振幅検出器１７６がターゲットのあり得る存在を示したドツプラー周波数に対しては、第９図に示されるように、位相値対ドツプラー周波数応答が干渉計装置１７８によって調べられる。

第１１図は天頂角θが干渉計装置１７８によって得られる態様が概略的に図解されている。第１１図はターゲットが無限遠に位置する点源からなると仮定している。結果として、各々のアンテナについてのもどり波に対しての天頂角は一定である。第１１図から容易に次のことが分かる。

ｓｉｎ　θ＝Ｉｌ／Ｄ　（７）ここに、ｆｆ１＝２つのアンテナに対する信号の移動距離の差Ｄ＝２つのアンテナ間のセパレーション２つのアンテナによって受信された信号間の位相の差は、受信された信号の波長で割った距離ｌの関数であることも知られている。波長（２π）の倍数を除くことによって、位相角の変化分は次のように表すことができる。

Δφ露２πｅ／λ　（８）この結果、距離ｌは、２つのアンテナによって受信された信号の位相差（Δφ）を測定することによって第７式で決定することかできる。天頂角は次に以下のようにして計算される。

θ−５ｉｎ−１（λ・Δφ／２Ｗ・Ｄ）　（９）これらのパラメータの各々、すなわち、波長、２つのアンテナ間の位相角の差、およびアンテナのセパレーションの距離、が知られると、天頂角θは容易に測定できる。もちろん、第１０図に図解される、振幅検出器１７６からの、振幅もどり波によって指示されるポテンシャルターゲットの各々に対して、位相値φ←）の差は、各々のドツプラー周波数について容易に決定されることができる。位相値におけるこの差はΔφからなり、天頂角はアンテナ対の応答の位相値Δφにおける差を比較することによって決定されることができる。もしアンテナのセパレーションＤの距離が半波長よりも小さければ、ターゲットは、第１１図に示されるように、−１８０度から＋１８０度で、不明確でなく同定されることができる。

第１２図は位相適合装置１８０によって行われる機能を図式的に描く。位相適合装置１８０は、アンテナ配列内の多アンテナからの位相差を比較することによって実際のターゲットからポテンシャルターゲットを識別する情報を提供する。各々のアンテナに対する位相値はアンテナ空間セパレーションに対して作図されている。第１２図は単一のドツプラー周波数における９個のアンテナについての位相値を描く拳第１２図は位相角値対アンテナ空間セパレーションの直線応答を図解する。アンテナ＃５〜＃８についての位相値は２πラジアンよりも大きく、直線関係があるか決定するために２πラジアンがこれらの値に加算されなければならない、同様に、アンテナ＃９は直線関係があるか決定するために位相値に４π の値が加算されることが必要である。

第１３図は５個のアンテナについての有り得る変位パターンをあげた表からなる。これらの変位パターンは個々のアンテナにおける雑音による±９０度の変位をさらに許容する。第１３図に示されるように、４９の変位パターンが有り得る。

第１２図は、あるアンテナの位相値に対して２πラジアンを加算または減算することによりなる補正が行われた後にのみ、位相対アンテナ間隔が直線応答に適合されることができることを図解している。第１３図は、中央のアンテナ、すなわちアンテナ＃３が、他のアンテナが補正される基準となることを図解している。

４９個の有り得る変位パターンのどれが正しいかを事前に知る方法はないため、４９個の有り得る変位パターンが５個のアンテナのもどり波および各場合における適合の誤差からなる計算と比較されなくてはならない、この最も誤差の小ざい適合は、もしその誤差があるしきい値、例えば１５度、より、も小さければ、散乱点の存在を決定する。第適合処理は数学的に次のように述べることができる。

もし測定された位相値が呈（」）であり、ｊ＝等間隔に配列されたアンテナのアンテナ数とすると、補正された位相は次のようになる。

φｊ　′＝φｊ　＋３６０　Ｍｉｊ　ＱＯ）ここに、Ｍｉｊ＝第１３図で与えられる変位パターン数ｉ　＝パターン数（０−４９）ｊ＝アンテナ数（０−５） φｊ＝変位パターンに適合されたアンテナに対する測定された位相値適合手順は直線が次の形式の補正されたデータに適合されることを必要とする。

Ａ＋ｊＢ　α０間陣は適合手順に対するＡおよびＢの値の結果を決定することである。これは、実効値誤差（ε）を最小にすることが望ましい慣用的な最小二乗法によって達成される。実効値誤差（ε）は次のように与えられる。

これを行うために、部分微分係数、δε／δＡおよびδε／δＢ、が決定されなければならない。これら部分微分係数は次いで最小値を見出すためにゼロと等しくされる。これにより次が与えられる。

ＡおよびＢに対してこれらの等式を解くと次のようになる。

一度ＡおよびＢが知られると、第１２式が実効値誤差（ε）を計算するために使用できる。これを４９回行い、すなわち表１Ｏの各々のパターン数について一度行い、最小の実効値誤差を与えるものが選択される。もしこの誤差が所定のしきい値、例えば１５〜２５度、よりも小さいと、本当のターゲットが位置されていたと最終的に決定される。天頂角が次いで次のように計算される。

θ＝ｓｉｎ−’　（Ｂ　・Δφ／３６０　Ｄ）　ａηこの処理を２次元に拡張するために、もし２つの個々に計算された最小二乗直線が適合し、かつ実効値誤差計算がちょうど同じドツプラー周波数において確実なターゲットを個々に指示しているならば、各々の直線配列３２および３４は別々に取り扱われ、そして散乱点がターゲットとして取り扱われるだけである。このように、本発明は、単一の空間位置におけるターゲットの空間的存在を、ターゲットから反射されたパルス時系列の同時的検出から、別々のセンサによって、ターゲットを雑音から識別することを確かにする。換言すれば、アンテナの空間セパレーションＤの関数として異なるアンテナによって得られた位相関数φ（Ｗ）の１立相値の差を比較することによって、多数のターゲットが、各々のドツプラー周波数についてターゲットかう反射されたパルス時系列の共通の位置源を同定することによって識別されることができる。

結果として、各々のセンサは特定のドツプラー周波数にお合された場合、所定のドツプラー周波数に対して源としての単一のターゲットを指示するために、ひとまとめとしてコンバーチプルである。

レン、ジ検出器１Ｂ２はクロックパルス１８４を用いてパルスの送信とアンテナでのそれの受信との間の遅延期間を検出する。

時間遅延期間を知ることによって、パルス時系列の飛行時間が計算されて、所定のレンジでのターゲットが所定の時間遅延を持つ戻りパルスを検査することによって調べられることができる。レンジゲーティングはターゲットの距離を決定する共通的な方法であり、Ｍｅｒｒｉｌｌ　１．５ｋｏｌｎｉｋ、の「レーダーハンドブックＪ　ＭｃＧｒａｗ　ｌ１ｉｌｌ　Ｃｏ、　１９７０．　Ｎ、Ｙに一層充分に述べられており、それは、それが開示する全てに対しての引用によってここに特に具体化されている。より高い分解能レンジ情報を与える２周波数技法が一層充分にここで第１５図および第１６図に開示されている。

２アンテナ配列システムは２つの天頂角、すなわち１つは北南平面９、他の一つは東西平面の天頂角を与える。第３番目の座標は、レンジ検出器１８２によって与えられるレンジゲーティングから決定される散乱点のレンジによって補われる。２つの天頂角とレンジデータは散乱点の位置の三次元表現からなる。これは次に、慣用的なＸ、　ｙ、！デカルト座標系に変換され、その座標系において、Ｘは東西方向の変位、ｙは北南方向の変位、および、２は垂直方向の変位である。

デカルト座標は次のように計算される。

ｘ　＝　Ｒ５１ｎ　θＥＷ　（２２）ｙ＝Ｒｓｉｎ　θＮＳ　（２３）、Ｒ−検出されたレンジ θＥＷ＝東西平面における天頂角 θＮＳ＝北南平面における天頂角デカルト座標変換器１８６は、レンジおよび天頂データを取り、それをデカルト座標系に変換するように機能する。デカルト座標系は、半径距離よりはむしろ高度によって散乱点パラメータが区分されることを可能にする。

運動特性化装置１８８はターゲット列の運動フィールドの特性を明らかにする。

本発明によれば、これは、次の形式のベクトル動作フィールドとともに関心のある領域の各々における同定されたターゲットの最小二乗適合によって達成される。

Ｖ肝＝　（Ｕ＋ａ（１，１）”　ｘ＋ａ（１，２）”　ｙ＋ａ（１，３）”　ｚ　）　”　ｘ　（１８）＋　（Ｖ＋ａ（２，１）”　ｘ＋ａ（２，２）”　ｙ＋ａ（２，３）”　ｚ　）　”　ｙ＋〔讐＋ａ（３，１）”　ｘ＋ａ（３，２）” 　ｙ＋ａ（３，３）“ｚ）”ｚここに、ＶＭＦ　＝ベクトル運動フィールドＵ＝ｘ方向における平均運動ｖ＝ｙ方向における平均運動Ｗ＝ｚ方向における平均運動Ｘ＝東西空間座標ｙ＝北南空間座標２＝垂直座標Ｘ＝Ｘ方向における単位ベクトルｙ−ｙ方向における単位ベクトルｚ＝ｚ方向における単位ベクトル空間部分微分係数であり、それによって運動フィールドのう平均動作＝Ｕ＊ｘ＋Ｖ＊ｙ＋Ｗ＊ｚ　Ｑ’ｌｌ＋　（ａ　（２，１）　−ａ　（１，２）　）　＊ｚ　（２１）表示装置１９０はＣＲＴＳＬＣＤ、等のような標準的表示装置の一つからなる。本発明は三次元データを与えるものであるから、本発明によって三次元表示装置がまた利用可能である。本発明によって生成されるデータは、表示装置１９０において、種々の電子表示装置に画像を形成するための慣用的なコンピュータグラフィック技法を用いて処理されることができる。

上述したように、プロセッサ２８によって実行される各機能は、ハードウェアによってもソフトウェアによっても実施可能である。上述の記述は、主にハードウェアで実施された本発明の記述に関するものである。次の疑似コードは本発明をソフトウェアで実施する方法を提供する。開始点はパルスレーダーのもどり波の時系列の受信である。

５０レンジについて２直線配列について５アンテナについて１２８の複素電圧を読み込む（Ｘ−Ｙの対として）１２８のフーリエ周波数のＥｏｒをとる複素フーリエ変換を計算（Ｘ−Ｙの対として）次のフーリエ周波数５０レンジについて１２８フ一リエ周波数について２直線配列について５アンテナについて変換からＸ−Ｙの対を読み込む位相＝＾ｒｃｔａｎ　（Ｙ　／　Ｘ　）振幅＝ＳＣＲＴ　（Ｘ＊＊２＋ｙ＊＊２）を計算次のアンテナ次の直線配列次のフーリエ周波数５０レンジについて１２８フ一リエ周波数について２直線配列についてフーリエ位相対アンテナ数を直線に適合中央アンテナでの位相、アンテナ配列を横切る位相の変化速度（ＤＰＤＡ）　、およびＦＩＴ（誤差）の実効値誤差を計算。

次の直線配列次のフーリエ周波数５０レンジについて１２８フ一リエ周波数についてＤＰＤＡ（Ｅ−Ｗ）およびＤＰＤＡ（Ｎ−３）は両方とも２５度より小さい？もしイエスならば：このスペクトル成分は確かな散乱点からのものであるもしノーならば：このスペクトル成分を無視衣のフーリエ周波数次のレンジ各々の有効な点についてＸ座標＝レンジ＊ラムダ＊ＤＰＤＡ　（Ｅ−Ｗ）　／　（２＊Ｐ１＊Ｄ）（Ｘは東）Ｙ座標＝レンジ＊ラムダ＊Ｄ？ＤＡ　（Ｎ−３）　／　（２＊ＰＺ座標＝ＳＱＲＴ　（１−Ｘ＊＊２−Ｙ＊＊２）（Ｚは上）（Ｐ　１　＝３．１４１５　；　Ｄ　＝アンテナ間隔＝０．７０７　＊ラムダ；ラムダニレーダー波長）次の有効な点６、倉な占の２″蚤　ｎ゛束声８各々の有効な点について半径方向速度＝０．５＊光速＊フーリエ周波数／レーダー周波数次の有効な点１−　１ｒＪＭ庁にお番る“　し占パーメーク”を−める散乱点パラメータ：散乱点の半径方向速度散乱点のｘ、ｙ、および２座標Ｎ−３配列における散乱点の平均振幅Ｅ−Ｗ配列における散乱点の平均振幅Ｎ−３配列における平均位相（中央アンテナを基準として）Ｅ−Ｗ配列における平均位相（中央アンテナを基準にして）Ｎ−３配列における位相適合の誤差Ｅ−Ｗ配列における位相適合の誤差８、ｖｌにおいて１　“占パーメー　に、ベクトルを百へ５０の高度について最小実効値誤差に対するし、■、Ｗを計算実効値誤差は、各々の有効な点について実効値誤差＝実効値誤差＋５ＱＲＴ　［（Ｕ＊ｘ＋ｖ＊ｙ＋ｗ：Ｚ）／レンジ］次の有効な点９、柊並立第１４図は合成ビーム変換器を示しており、この合成ビーム変換器は、クーゲットとセンサ間に相対運動が存在しない場合に、その相対運動の効果を達成するために本発明で用いられる。相対運動は時間／周波数領域変換を行うことが必要とされる。時間／周波数領域変換はセンサとターゲット間に生じた相対運動によって発生したドツプラー周波数にもとづく。合成運動は、アンテナ配列によってサンプリングされる態様で、データにすることができる。例えば、合成運動トランスデユーサ電圧列は、第１のセンサからの第１のパルス、第２のセンサからの第２のパルス、・・−第１２８のセンサからの第１２８のパルスからなる。これは固定配列を横切って動くトランスデユーサによって測定されたであろう同一の電圧列を住じる。運動のより繊細な度合は、２つの実センサからの信号を時間変動組み合わせにおいて組み合わせることによって、第１のトランスデユーサの複素電圧列であり、ＶＺ（ｔ）が第２のトランスデユーサからの複素電圧列であるとすると、第１の電圧を下げるとともに同時に第２の電圧を上げるのと同様の態様で、第１の電圧は徐々に減少されることができ、−力、第２の電圧は徐々に増加されて、次式を得る。

Ｖｓ　１ｔ）＝Ｖ＋　（ｔ）＊　（１−ａ　ｔ）　＋Ｖ２　（ｔ）＊　（ａ　ｔ）　（２５）ここに、ａｔ＝Ｑと１で変化する減衰値である。

この電圧の組み合わせによって表されるトランスデユーサの効果は、トランスデユーサ＃１の位置からトランスデユーサ＃２の位置へ漸次に動くトランスデユーサである。この結　”果、第２図に図示された種々の受信機の電圧出力はアンテナ配列全体を横切る運動を引き起こすように徐々に変化されることができる。全部でＮ個の静止した実センサはしたがって、Ｎ−１個の同時的に総合的に動くトランスデユーサを発生する。実トランスデユーサの平行な行を用いることによって、多数の平行に総合的に動くトランスデユーサがつくられてドツプラー周波数が静止したターゲットと静止したトランスデユーサとの間に引き起こされる。

第１４図は第２図、第３図および第４図に図示された装置において合成ビーム変換を達成する方法を概略的に図解する。

第１４図に示されるように、利得制御装置２１０は、受信機回路２１４に印加される一連の利得制御出力信号Ａ＋　、Ａｔ・・−・Ａｎを発生するものが用いられる。利得制御装置２１０は利得制御信号を発生し、この利得制御信号は受信機回路２１４の利得を１つの受信機回路から他の受信機回路へ直線的な態様で変化させてセンサ配列に合成直線運動を引き起こす。

第１５図および第１６図は２周波数レンジ検出器を概略的に示し、この検出器は、レンジゲート検出器１８２によって与えられるレンジ情報を補足する高分解能レンジ情報を与えるために本発明によって利用されることが可能である。第１５図は２周波数レンジ検出器が第２図、第３図および第４図に示されるような装置において補足されることができる態様を示している。第２図の４０〜７０Ｍ１ｌｚシンセサイザ５４は送信機回路５０および受信機回路３８の双方に対するミクサ周波数を発生することに用いられる。第１５図を参照するに、４０〜７０Ｍ１ｌｚシンセサイザ２１８は第２図のシンセサイザ５４に置き代わって送信機回路５０に対してミクサ周波数を供給するために用いられる。シンセサイザ２１８は入力２２０を持ち、この入力２２０は送信機回路の１パルス送信の範囲内で第１の周波数から第２の周波数への位相コヒーレントシフトを発生することができる周波数制御装置を備える。例えば、シンセサイザ２１Ｂは送信バ街スの最初の部分の間に４３．２８５ＭＩＩｚのミクサ周波数を発生し、次いで単一のパルス送信内に４３．３３５ＭＩＩｚの周波数に位相コヒーレントなシフトを発生することができよう。これは送信されたパルスの最初の部分の間に２．６６Ｍｌ１ｚの送信された周波数を、そして該パルスの第２０部分の間に２．７１ＭＨｚの第２周波数を発生ずる。これは２つの送信された周波数に５０ｋ　Ｉｌｚの差を与える。発生器２２２は２つの制御信号２２４．２２６を発生し、制御信号２２４．２２６は切換え装置２２８によって切り換えられてシンセサイザ２１８に単一周波数制御人力２２０を与える。２つの制御信号２２４．２２６はシンセサイザ２１８を２つの異なった周波数で動作させるための制御信号からなる。

切換え器２２８はシンセサイザ２１８と相互作用して第１の周波数から第２の周波数への位相コヒーレントなシフトを与える。

制御信号２２４．２２６はシンセサイザ２３０．２３２にそれぞれ印加され、本発明の２周波数レンジ検出器の実施例の受信機回路において用いる２つのミクサ周波数２３４．２３６を与える。

第２図、第３図および第４図に図示されるのと同様に、一連のアンテナ２３８が一連の前置増幅器２４０、および受信機回路に包含される一連の高周波モジュール２４２に接続される。２つの異なる周波数が用いられているため、２周波数レンジ検出器の実施例は画周波数を同時に検出しなければならない。

電力分配器２４４は高周波モジュール２４２からの出力を２つの信号２４Ｇ　、２４８に分配する。これらの信号の各々は別々のミクサモジュール２５０．２５２にそれぞれ印加される。２つの異なった周波数２３４．２３６はミクサモジュール２５０．２５２にそれぞれ印加されて、２つの中間周波モジュール２５４．２５６に印加される２つの出力周波数を発生する。第２図、第３図および第４図に図示された全ての残りの回路は、一連のアンテナ２３８の各々別々のアンテナから得られた各々の周波数に対して、位相および振幅発生器１７４に至るまで、二重化される。

各々のアンテナから得られた位相値は次いで第１６図に図示された装置に印加される。第１の周波数に対する位相値φ［Ｗ）と第２の周波数に対する位相値φ゛（Ｗ）はともに、減算器装置２５８に印加され、減算器装置２５８は２つの周波数についての位相値の差である差信号Δφを発生する。位相値におけるこ、の差は、レンジゲート内で検出されたターゲットの位置に正比例する。位相差信号Δ φは乗算器２６０に印加され、乗算器２６０は位相値信号を定数にで乗じて適当な比例を達成するように機能する。この出力信号はコネクタ２６２によって加算器２６４に印加される。加算器２６４は、適当な比例を与えるように定数Ｋが乗じられた位相差信号をレンジゲート検出器１８２によって与えられたレンジゲートデータに加算する。レンジゲートデータは、高分解能レンジデータ信号２６６を与えるように加算器２６４において位相差が加算されたレンジゲート情報からなる。

本発明はしたがって、高い分解能をもって、多数のターゲットを同時に位置決めし同定することができる。得られた情報はターゲットの画像を形成することに用いることができ、次のような広範な種々の技術分野において実施されることができる。すなわち、ここに述べた撮像レーダー、医療用体内スキャナー、内部欠陥用の材料試験、炎および燃焼像の３次元動的表示、撮像ソナー、ダムおよび橋の検査、湖および海洋の底の高分解能の地図作り、水面下の建築および地質調査、魚の計数および追跡、風胴およびパイプ内め流体の流れの３次元表示、非破壊的な樹木の年輪の計数および成長の研究、製造工程の製造ライン品質管理、ロボット用のディジタル撮像、および軌道を廻る衛星の邪魔にならない試験などに実施される。高分解能は２つの周波数レンジ検出器装置を用いることによって達成されることができる。加えるに、合成ビーム変換技法が動かないターゲットの画像を作るために利用できる。

本発明の前述の記述は図解および記述のために与えられた。

しかし、ここに述べた詳細な形式に本発明がつきるのでも限定されるものではなく、上述の教示の点から他の修飾および変形が可能である。実施例は本発明の原理およびその実際の応用を最もよく説明するために選ばれて述べられたものであり、それにより当該技術に熟練したものが種々の実施例および変更例において意図された特別の用途に適合されるように本発明の最良の利用をなすことが可能である。添付の請求の範囲は従来技術によって限定されない限り、本発明の他の変形実施例を包含するように意図されている。

Ｆｉｇ、　／／大半Ｆｉｇ、　ノ２昭和６１年１０月３１日特許庁長官　黒　１）明　雄　殿ｌ　特許出願の表示ＰＣＴ／ＵＳ　８６１００１６７２　発明の名称３　特許出願人氏　名　アダムス、ジーン　ウィリー　（外１名）樟′正請求の範囲１、（補正）複数のターゲットの位置情報を与える方法であって、少なくとも３つの別々のセンサによって前記複数のターゲットから受信された時間パルスを実質的に同時的に検出する過程、前記別々のセンサの各個に対する複素電圧時間関数Ｖ　（ｔ）を別々に発生する過程、前記複素電圧時間関数−Ｖ　（ｔ）を、各ターゲットの個々のドツプラー周波数（ロ）が変化するドツプラー周波数関数−ｙ−（ロ）に別々に変換する過程であって、前記各ターゲットの個々のドツプラー周波数は前記別々のセンサに対しての複数のターゲットの各個の個々の速度の結果として、前記複数のターゲットの他のターゲットの速度には依存しないで、発生されるものである過程、複数の散乱点を示す前記ドツプラー周波数関数−ｙ−（ロ）からの位相値φｆＷ）を発生する過程、散乱点の解析を行って、前記複数のターゲットを雑音から同定し識別し、かつ前記各ターゲットについての個々のドツプラー周波数に従って各ターゲットを分離することによって、カミつ各ターゲットから戻された前記時間パルスの共通位置発生源を決定することによって、前記複数のターゲットを同時的に位置決定する過程であって、前記別々のセンサの複数の対についての位相値φ−）の間の差から位相値関数Δ φ−）を発生する過程、前記位相値関数Δφ（ロ）を対応するドツプラー周波数において比較する過程、前記別々のセンサの前記複数の対の空間的セパレーションの関数として前記位相差関数Δφ←）を解析する過程、お前記別々のセンサの前記複数の対の空間的セパレーションの関数としての前記位相差関数Δφ←）の解析から前記時間パルスの共通位置発生源を干渉計的に決定することによって各ターゲットを前記対応するドツプラー周波数において同定する過程、を具備する過程、を具備する方、法。

２、（補正）前記検出する過程はさらに、前記別々のセンサを順次に走査して前記価々のセンサの合成ビーム変換を作り前記センサに対しての各ターゲットの前記価々の速度を生じさせる過程を具備する請求の範囲第１項の方法。

３、前記時間パルスを前記ターゲットに放射するために送信する過程をさらに具備する請求の範囲第１項の方法。

４、前記送信過程は、前記時間パルスを送信機配列を横切ってｉｊｉ次に送信して前記ターゲットと前記センサとの間の相対運動を引き起こすことを具備する請求の範囲第３項の方法。

５、前記検出過程は、自己発生ターゲットによって発生された前記時間パルスを検出することを具備する請求の範囲第１項の方法。

６、（補正）　前記運動するターゲットの半径方向速度を決定するために前記ドツプラー周波数を調べる過程をさらに具備する請求の範囲第１項の方法。

７、（補正）　前記ドツプラー周波数関数を振幅によって区分けして所定の特性を有するターゲットを選択的に調べる過程をさらに具備する請求の範囲第１項の方法。

８、前記時間パルスの飛行時間を測定して前記センサからの前記ターゲットの半径距離（Ｒ）のレンジ情報を提供する過程をさらに具備する請求の範囲第３項の方法。

９、（補正）　複数のターゲットを検出し、前記複数のターゲットの３次元位置情報を与える方法であって、パルス時間列を送信して前記複数のターゲットに放射する過程、少なくとも３個の別々のセンサによって前記ターゲットから反射されたパルス時間列を実質的に同時的に検出する過程、前記ターゲットから反射されたパルス時間列の飛行時間を測定して前記センサからの前記ターゲットの半径距離（Ｒ）のレンジ情報を与える過程、前記別々のセンサの各々に対して前記運動するターゲットから別々に反射された前記パルス時間列から複素電圧時間関数Ｖ　（ｔｌを発生する過程であって、前記複素電圧時間関数は同相成分ｘ　（ｔ）と直角位相成分ｙ　（ｔ）とを有している過程、前記複素電圧時間関数Ｖ　（ｔ）の各々を、前記複数のターゲットの各個の個々のドツプラー周波数幅）が変化するドツプラー周波数関数ヱ洲）に別々に変換する過程であって、前記各ターゲットの個々のドツプラー周波数は前記別々のセンサに対しての各ターゲットの個々の速度の結果として、前記複数のターゲットの他のターゲットの速度に無関係で依存せず、発生されるものである過程、複数の散乱点を示す前記ドツプラー周波数関数ヱ洲）から位相値φ←）および振幅値Ａ輪）を発生する過程、散乱点の解析を行って、前記複数のターゲットを雑音から同定し識別し、かつ前記各ターゲットについての個々のドツプラー周波数に従って各ターゲットを分離することによって、かつ各ターゲットについての前記時間パルスの共通位置発生源を決定することによって、前記複数のターゲットを同時的に位置決定する過程であって、前記別々のセンサの複数の対についての位相値φｆｗ）の間の差から位相値関数 Δφ（ｗｌを発生する過程、前記位相値関数Δφ←）を対応するドツプラー周波数において比較する過程、前記別々のセンサの前記複数の対の空間的セパレーションの関数として前記位相差関数Δφ←）を解析する過程、および、前記別々のセンサの前記複数の対の空間的セパレーションの関数としての前記位相差関数Δφ（ｗ）の解析から前記時間パルスの共通位置発生源を干渉計的に決定することによって各ターゲットを前記対応するドツプラー周波数において同定する過程、を具備する過程、を具備する方法。

１０、前記運動するターゲットの前記ドツプラー周波数（ロ）を調べて前記センサに対する前記ターゲットの半径方向速度を決定する過程をさらに具備する請求の範囲第９項の方法。

１１、前記複素電圧時間関数Ｖ　（ｔ）をドツプラー周波数関数Ｖ　Ｍに変換する過程は、前記複素電圧時間関数−Ｖ　（ｔ）の前記同相成分、？−（１）を前記ドツプラー周波数関数エセ）の実数成分ｘ　ｋ）に変換する過程、前記複素電圧信号エセ）の前記直角位相成分ｙ　（ｔ）を前記ドツプラー周波数関数ヱセ）の虚数成分ｙ（Ｗｌに変換する過程、を具備する請求の範囲第９項の方法。

１２、前記ドツプラー周波数関数−ｙ−（財）から位相値φ←）を発生する過程は、 φ（Ｗ）を φｆｗｌ　＝　ｊａｎ−’　ｙ　ｋｌ／　ｘ　Ｍから計算する過程を具備する請求の範囲第１１項の方法。

１３、前記ドツプラー周波数関数−ｙ−（ロ）から振幅値Ａ　（Ｗ）を発生する過程は、Ａ←）を八←）＝　〔Ｘ←ｌ）”＋（ｙ（ロ））〕２から計算する過程を具備する請求の範囲第１１項の方法。

１４、前記複素電圧時間関数−Ｖ　（ｔｌをドツプラー周波数信号−ｙ−（ロ）に変換する過程は、から計算する過程を具備する請求の範囲第９項の方法。

１５、（補正）　前記位相差関数ΔφＭを解析する過程は、前記位相差関数Δφ ←）を解析して前記位相値が前記別々のセンサの空間的セパレーション（Ｄ）について実質的に直線的に変化するかを決定する過程、天頂角θを以下のように計算して前記ターゲットの角度位置を決定する過程、 λ＝前記パルス時間列の波長、 Δφ＝前記別々のセンサによって同時的に検出された前記パルス時間列の位相値 φＩｗ）の差、Ｄ＝前記別々のセンサの空間的セパレーション、を具備する請求の範囲第９項の方法。

１６、（補正）　前記位相差関数Δφ（ロ）を解析する過程は、前記位相値φ輻）を、直線的応答を発生できる前記ターゲットの全ての有り得る変位パターンと比較することによって、前記位相値φ（Ｗ）から２πの不連続性を除く過程、最小二乗直線応答を前記位相値に適合する過程、前記最小二乗面・線応答の前記実効値誤差を所定の誤差限界と比較して前記運動するターゲットを雑音から識別する過程、を具備する請求の範囲第１５項の方法。

１７、（補正）　天頂角θを計算する過程は、第１の方向に一列に整列された前記独立したセンサの前記位相値φ（ロ））を調べて前記ターゲットの第１の天頂角θ、を得、前記ターゲットを第１の平面において位置決めする過程、第２の方向に一列に整列された前記独立したセンサの前記位相値φ−）を調べて前記該２の方向において前記ターゲットの天頂角θ２を得る過程、を具備する請求の範囲第１５項の方法。

１８、前記半径距離（Ｒ）、前記天頂角θ３、および前記天頂角θ２をデカルト座標系に変換する過程をさらに具備する請求の範囲第１７項の方法。

１９、前記運動するターゲットの運動フィールドをベクトル運動フィールドから、平均運動、発散、うす度によって特性を明らかにする過程をさらに具備する請求の範囲第１８項の方法。

２０、前記独立したセンサを順次に走査し、それにより前記別々のセンサの合成ビーム変換を生成し、前記別々のセンサに関して静止しているターゲットについての前記複素電圧時間関数Ｖ　（ｔ）において前記ドツプラー周波数←）を引き起こす過程をさらに具備する請求の範囲第９項の方法。

２１、順次に走査する過程は、隣接する別々のセンサの出力を徐々に変化する態様で組み合わせて、前記別々のセンサを横切る漸次的ドツプラー運動を引き起こす過程をさらに具備する請求の範囲第２０項の方法。

２２、（補正）　前記運動するターゲットの半径方向速度を、前記運動するターゲットの２次元平均流動プロフィールＶ＝ｕ＊ｘ＋ｖ＊ｙ ■は前記運動するターゲットの平均流動を表す２次元速度Ｘは単位ベクトル、ｙはＸに垂直の垣位ペクト、ル、の形式の２次元速度に適合させる過程をさらに具備する請求の範囲第９項の方法。

２３、前記運動するターゲットの半径方向速度を次の形式、ｓ＝　（ｕ＋Ａ＊Ｘ）ｘ＋　（ｖ＋Ｂ＊Ｙ）ｙＳは前記運動するターゲットの半径方向速度および２次元ＵはＸ方向における前記ターゲットの平均運動のスカラーＡはＸ方向における前記ターゲットの運動変化を示すスカＸは単位ベクトル、Ｖはｙ方向における前記ターゲットの平均運動のスカラーＢはｙ方向における前記ターゲットの運動変化を示すスカｙはＸに垂直の単位ベクトル、の２次元速度に適合させる過程をさらに具備する請求の範囲第９項の方法。

２４、前記運動するターゲットの流れの２次元発散を、発散＝Ａ＋Ｂから決定する過程をさらに具備する請求の範囲第２３項の方法。

２５、前記運動するターゲットの流れの２次元回転（うずうず度＝　（Ｂ−Ａ）Ｚから決定する過程をさらに具備する請求の範囲第２３項の方法。

２６、（補正）　複数の別々に運動するターゲットの３次元高分解能位置情報を与える方法であって、少なくとも２つの周波数を有するパルス時系列を送信して前記運動するターゲットに放射する過程、前記運動するターゲットから戻された前記パルス時系列を少なくとも３個の別々のセンサによって実質的に同時的に検出する過程、前記運動するターゲットから戻された前記パルス時系列の飛行時間を測定して前記センサからの前記ターゲットの半径距離のレンジを示すレンジ窓を与える過程、前記別々のセンサの各々について前記運動するターゲットから別々に反射された前記第１および第２のパルス時系列から、複素電圧時間関数Ｖ　（ｔ）であって同相成分ｘ　（ｔ）と直角位相成分ｙ　（ｔ）とを有しているもの、を得る過程、前記複素電圧時間関数Ｖ　（ｔ）を、前記複数のターゲットの各個のドツプラー周波数←）が変化するドツプラー周波数関数Ｖ（ｗ）に変換する過程であって、前記各ターゲットの個々のドツプラー周波数は前記別々のセンサに対しての各ターゲットの個々の速度の結果として、前記複数のターゲットの他のターゲットの速度に無関係で依存せず発生されるものである過程、前記ドツプラー周波数関数エユ）から位相値φ（ロ）および振幅値Ａ（Ｗ）を発生する過程、散乱点の解析を行って、前記複数のターゲットを雑音から同定し識別し、かつ前記各ターゲットについての個々のドツプラー周波数に従って各ターゲットを分離することによって、かつ各ターゲットについての前記時間パルスの共通位置発生源を決定することによって、前記複数のターゲットを同時的に位置決定する過程であって、前記別々のセンサの複数の対についての位相値φｋｌの間の差から位相値関数Δ φ輻）を発生する過程、前記位相値関数Δφ←）を対応するドツプラー周波数において比較する過程、前記側々のセンサの前記複数の対の空間的セパレーションの関数として前記位相差関数Δφ←）を解析する過程、および、前記側々のセンサの前記複数の対の空間的セパレーションの関数としての前記位相差関数Δφ（ｗ）の解析から前記時間パルスの共通位置発生源を干渉計的に決定することによって各ターゲットを前記対応するドツプラー周波数において同定する過程、を具備する過程、前記パルス時系列の前記位相値φ（ｗ）を比較する過程、前記ターゲットの前記半径距離を前記レンジ窓の範囲内で前記パルス時系列の前記位相値φ（ロ）の差から決定する過程、を具備する方法。

２７、前記パルス時系列を送信する前記過程は、異なる周波数を有する複数の別々のパルス時系列を送信することを具備する請求の範囲第２６項の方法。

２８、（補正）　複数の別々に運動するターゲットを同時的に位置決定し前記ターゲットを雑音から識別するシステムであって、パルス時間列を送信して前記ターゲットに放射する送信機手段、前記ターゲットから反射された前記パルス時間列を検出するセンサ手段、空間的に分離されたセンサ位置と同数で、前記センサ手段による前記パルス時間列の検出を表した少なくとも３つの別々の複素電圧時間関数Ｖ　（ｔｌを、前記パルス時間列から発生する位相検出器手段、前記複素電圧時間関数を、前記送信機手段と前記ターゲットと前記センサ手段との間の通路長の変化の結果として前記複素電圧時間関数−Ｖ　（ｔ）に引き起こされるドツプラー周波数−）とともに変化するドツプラー周波数関数−ｙ−一）に変換するスペクトル解析手段、スペクトル位相関数φ（ロ）および振幅関数Ａ６Ｍ）を、複数の散乱点を示す前記ドツプラー周波数関数−ｙ−（ロ）から発生する手段、前記散乱点を所定のしきい値と比較して前記複数のターゲットを雑音から同定し識別する手段、前記複数のターゲットを位置決定する手段であって、前記側々のセンサの複数の対について前記位相値φ←）の間の差から位相差関数Δφ←）を発生する手段、対応するドツプラー周波数において前記位相差関数Δφ←）を比較する手段、干渉計技法を用いて前記側々のセンサの前記複数の対の空間的セパレーションの関数として前記位相差関数Δφ（ロ）を解析し前記側々のセンサに対する各ターゲットの角度位置を決定する手段を具備するもの、を具備するシステム。

２９、（補正）　位置決定する手段は、前記ドツプラー周波数関数を振幅で区分けして所定の特性を有するレーゲ７）を選択的に調べる手段を具備する請求の範囲第２８項のシステム。

３０、前記ターゲットの運動の半径方向速度を前記ドツプラー周波数Ｍから決定する手段をさらに具備する請求の範囲第２８項のシステム。

３１、前記解析する手段は、前記トランスデユーサ手段に関して前記ターゲットの角度位置を示す天頂角θを、 Δφ＝空間的セパレーション（Ｄ）を有する前記トランスデユーサ手段によって得られる前記位相関数φ←）の位相値における差、 λ＝前記パルス時間列の波長、によって計算する干渉計手段を具備する請求の範囲第２８項のシステム。

３２、前記解析する手段は、前記スペクトル位相関数φゆ）を各々のトンプラースペクトル周波数について調べて前記位相値における前記差が前記空間的に分離されたセンサ位置の前記空間セパレーション（Ｄ）と実質的に直線的に変化するかを決定する位相適合手段、前記位相適合手段によって雑音から識別された各々のターゲットの天頂角を計算する干渉計手段、を具備する請求の範囲第２８項のシステム。

３３、前記位相適合手段は、前記位相価を直線応答を発生できる有り得る全ての変位パターンと比較することによって、２πの不連続性を前記位相値から除去する手段、直線応答を前記位相値に適合する手段、前記直線応答の実効値誤差が所定の誤差限界よりも小さいかを決定する手段、を具備する請求の範囲第３２項のシステム。

３４、前記誤差限界は約１５度である請求の範囲第３３項のシステム。

３５、（補正）　前記位置決定する手段は、空間的に分離されたセンサ位置で得られた前記スペクトル振幅関数Ａ＋Ｗ）を検出して前記有り得るターゲットの存在を指定されたドツプラー周波数について示している最小しきい値を決定する手段、を具備する請求の範囲第３３項のシステム。

３６、前記センサ手段を順次に走査して、前記送信機手段、前記ターゲットおよび前記センサ手段によって定義される通路長における前記変化を引き起こして前記ドツプラー周波数を前記複素電圧時間関数−Ｖ　（ｔｌにおいて前記センサ手段に関して静止しているターゲットについて発生する合成ビーム変換手段をさらに具備する請求の範囲第２８項のシステム。

３７、前記送信機手段を順次に走査して、前記送信機手段、前記ターゲットおよび前記送信機手段によって定義される通路長における前記変化を引き起こし、前記ドツプラー周波数ｆＷ）を前記複素電圧時間関数Ｖ　（ｔ）において前記送信機手段に関して静止しているターゲットについて発生する合成ビーム変換手段をさらに具備する請求の範囲第２８項のシステム。

３Ｂ、前記ターゲットから反射された前記パルス時間列の飛行時間を測定して前記センサ手段からの前記ターゲットの半径路Ｍ　（Ｒ）のレンジゲート情報を提供する手段をさらに具備する請求の範囲第２８項のシステム。

３９、送信のための追加的なパルス時間列を、前記パルス時間列かられずかに異なる周波数を有する前記送信機手段によって発生する手段、前記パルス時間列と前記追加的パルス時間列との位相値φ←）を比較する手段、前記ターゲットの前記半径距離を前記レンジゲート内で前記パルス時間列と前記追加的パルス時間列との位相価φ←）における差を調べることによって決定する手段、−をさらに具備する請求の範囲第３８項のシステム。

４０、前記パルス時間列は振動パルスからなる請求の範囲第２８項のシステム。

４１、前記パルス時間列は音響パルスからなる請求の範囲第２８項のシステム。

４２、前記パルス時間列は電磁気放射パルスである請求の範囲第２８項のシステム。

４３、前記パルス時間列はレーダーパルスからなる請求の範囲第４２項のシステム。

４４、前記パルス時間列はレーザーパルスからなる請求の範囲第４２項のシステム。

４５、（補正）　前記送信機手段および前記センサ手段は電磁気放射を送信および受信するアンテナ配列からなる請求の範囲第２８項のシステム。

４６、（補正）　前記アンテナ配列は、少なくとも３つのアンテナであって、少なくとも２つの方向に一列配列され、かつ前記パルス時間列の２波長よりも小さい距離だけ空間的に離れていて、前記ターゲットをアンビギュイティなしに位置決めするデータを与えるもの、少なくとも２つの追加的アンテナであって、前記２つの方向の各々に一列配列され、かつ前記アンテナから前記パルスや時間列の波長の複数倍の距離だけ空間的に離れいて、高分解能天頂角の測定を与えるもの、を具備する請求の範囲第４５項のシステム。

４７、複数のターゲットの位置情報を与える方法であって、少なくとも３つの別々のセンサによって前記複数のターゲットから受信された時間パルスを実質的に同時的に検出する過程、前記側々のセンサの各個に対する複素電圧時間間数Ｖ　（ｔ）を別々に発生する過程、前記複素電圧時間関数−Ｖ　（ｔｌを、前記複数のターゲットの各個の個々のドツプラー周波数輻）が変化するドツプラー周波数関数ヱ洲）に別々に変換する過程であって、前記各ターゲットの個々のドツプラー周波数は前記側々のセンサに対しての各ターゲットの個々の速度の結果として、前記複数のターゲットの他のターゲットの速度には依存しないで発生されるものである過程、複数の散乱点を示す前記ドツプラー周波数関数Ｖｃ１ｖ）から振幅Ｌ！　Ａ　ＩＷｌおよび位相値φ−）を発生する過程、前記散乱点を所定のしきい値と比較して前記複数のターゲットを雑音から同定し識別する過程、前記複数のターゲットを位置決定する過程であって、次の過程、すなわち、前記側々のセンサの複数の対について前記位相値φ←）間の差から位相差関数Δ φ（Ｗ）を発生する過程、対応するドツプラー周波数において前記位相差関数Δ φ←）を比較する過程、干渉計技法を用いて前記側々のセンサの前記複数の対の空間的セパレージクンの関数として前記位相差関数Δφ←）を解析する過程、を具備する過程、を具備する方法。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．ターゲットの位置情報を与える方法であって、少なくとも３つの独立のセンサによって前記ターゲットから受信された時間パルスを検出する過程、前記独立のセンサの各個に対する複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）発生する過程、前記複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）を、前記ターゲットと前記センサとの間の相対運動を示すドップラー周波数（ｗ）が変化するドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）に変換する過程、複数の散乱点を示す前記ドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）から位相値 φ（ｗ）を発生する過程、前記散乱点の空間的一致を前記独立のセンサによる前記時間パルスの同時的検出から同定して雑音から前記ターゲットを識別するように、前記ドップラー周波数（ｗ）の関数としての位相値φ（ｗ）を比較する過程、を具備する方法。
２．検出の過程はさらに、前記別々のセンサを順次にスキャンして前記独立のセンサの合成ビーム変換を得て前記ターゲットと前記センサとの間の前記相対運動を引き起こす過程を具備する請求の範囲第１項の方法。
３．前記時間パルスを前記ターゲットを照らすために送信する過程をさらに具備する請求の範囲第１項の方法。
４．前記送信過程は、前記時間パルスを送信機配列を横切って順次に送信して前記ターゲットと前記センサとの間の相対運動を引き起こすことを具備する請求の範囲第３項の方法。
５．前記検出過程は、自己発生ターゲットによって発生された前記時間パルスを検出することを具備する請求の範囲第１項の方法。
６．前記検出過程は、前記運動するターゲットの半径方向速度を決定するために前記ドップラー周波数を調べることを具備する請求の範囲第１項の方法。
７．前記検出過程は、前記ドップラー周波数関数を振幅によって区分けして所定の特性を有するターゲットを選択的に調べることを具備する請求の範囲第１項の方法。
８．前記時間パルスの飛行時間を測定して前記ターゲットの半径距離（Ｒ）のレンジ情報を前記センサから提供する過程をさらに具備する請求の範囲第３項の方法。
９．ターゲットを検出し、前記ターゲットの３次元位置情報を与える方法であって、パルス時間列を送信して前記ターゲットに放射する過程、少なくとも３個の独立したセンサによって前記ターゲットから反射されたパルス時間列を検出する過程、前記ターゲットから反射されたパルス時間列の飛行時間を測定して前記ターゲットの半径距離（Ｒ）のレンジ情報を前記センサから提供する過程、前記独立したセンサの各々に対して前記運動するターゲットから反射された前記パルス時間列から複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）を発生する過程であって、前記複素電圧時間関数は同相成分ｘ（ｔ）と直角位相成分ｙ（ｔ）とからなる過程、前記複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）を、前記ターゲットと前記センサとの間の相対運動を示すドップラー周波数（ｗ）で変動するドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）に変換する過程、前記ドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）から位相値φ（ｗ）および振幅値Ａ（ｗ）を発生する過程、干渉計技法を用いて、ドップラー周波数の各々に対して前記位相値φ（ｗ）と前記振幅値Ａ（ｗ）を調べ、前記運動するターゲットの空間的一貫性を、前記独立したセンサによる前記ターゲットから反射された前記パルス時間列の同時的検出から確認して前記ターゲットを雑音から識別する過程、を具備する方法。
１０．前記運動するターゲットの前記ドップラー周波数（ｗ）を調べて前記センサに対する石器ターゲットの半径方向速度を決定する過程をさらに具備する請求の範囲第９項の方法。
１１．前記複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）をドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）に変換する過程は、前記複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）の前記同相成分ｘ（ｔ）を前記ドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）の実数成分ｘ（ｗ）に変換する過程、前記複素電圧信号Ｖ（ｗ）の前記直角位相成分ｘ（ｔ）を前記ドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）の虚数成分ｙ（ｗ）に変換する過程、を具備する請求の範囲第９項の方法。
１２．前記ドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）から位相値φ（ｗ）を発生する過程は、 φ（ｗ）を φ（ｗ）＝ｔａｎ　ｙ（ｗ）／ｘ（ｗ）から計算する過程を具備する請求の範囲第１１項の方法。
１３．前記ドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）から振幅値Ａ（ｗ）を発生する過程は、Ａ（ｗ）をＡ（ｗ）＝√（〔ｘ（ｗ）〕２＋〔ｙ（ｗ）〕２）から計算する過程を具備する請求の範囲第１１項の方法。
１４．前記複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）をドップラー周波数信号Ｖ（ｗ）に変換する過程は、Ｖ（ｗ）を ▲数式、化学式、表等があります▼ から計算する過程を具備する請求の範囲第９項の方法。
１５．前記位相値φ（ｗ）を調べる過程は、前記独立したセンサの位相値を比較して前記位相値φ（ｗ）が前記独立したセンサの空間的セバレーション（Ｄ）について実質的に直線的に変化するかを決定する過程、天頂角θを以下のように計算して前記ターゲットの角度位置を決定する過程、 θ＝Ｓｉｎ−１〔λΔφ／２πＤ〕ここに、 λ＝前記パルス時間列の波長、 Δφ＝前記独立したセンサによって同時的に検出された前記パルス時間列の位相値φ（ｗ）の差、Ｄ＝前記独立したセンサの空間的セパレーション、を具備する請求の範囲第９項の方法。
１６．位相値φ（ｗ）を比較する過程は、前記位相値を直線的応答を発生できる前記ターゲットの全ての有り得る変位パターンと比較することによって前記位相値から２πの不連続性を除く過程、最小二乗直線応答を前記位相値に適合する過程、前記最小二乗直線応答の前記実効値誤差を所定の誤差限界と比較して前記運動するターゲットを雑音から識別する過程、を具備する請求の範囲第１５項の方法。
１７．少なくとも２つの天頂角θｌおよびθ２を計算する過程は、第１の方向に一列に整列された前記独立したセンサの前記位相値φ（ｗ）を調べて前記ターゲットの第１の天頂角θｌを得、前記ターゲットを第１の平面において位置決めする過程、第２の方向に一列に整列された前記独立したセンサの前記位相値φ（ｗ）を調べて前記該２の方向において前記ターゲットの天頂角θ２を得る過程、を具備する請求の範囲第１６項の方法。
１８．前記半径距離（Ｒ）、前記天頂角θ１、および前記天頂角θ２をデカルト座標系に変換する過程をさらに具備する請求の範囲第１７項の方法。
１９．前記運動するターゲットの運動フィールドをベクトル運動フィールドから、平均通勤、発散、うず度によって特性を明らかにする過程をさらに具備する請求の範囲第１８項の方法。
２０．前記独立したセンサを順次にスキャンし、それにより前記独立したセンサの合成ビーム変換を生成し、前記独立したセンサに関して静止しているターゲットについての前記複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）において前記ドップラー周波数（ｗ）を引き起こす過程をさらに具備する請求の範囲第９項の方法。
２１．順次にスキャンする過程は、隣接する独立したセンサの出力を徐々に変化する態様で組み合わせて、前記独立したセンサを横切る漸次的ドップラー運動を引き起こす過程をさらに具備する請求の範囲第２０項の方法。
２２．前記運動するターゲットの半径方向速度を、前記運動するターゲットの２次元平均流動プロフィールを決定するために、次の形式、すなわち ■＝ｕ＊■＋ｖ＊■ ここに、Ｖは前記運動するターゲットの平均流動を表す２次光速度ベクトル、ｕはｘ方向における運動のスカラー成分、■は単位ベクトル、Ｖはｙ方向における運動のスカラー成分、および、ｙはｘに垂直の単位ベクトル、の形式の２次元速度に適合させる過程をさらに具備する請求の範囲第９項の方法。
２３．前記運動するターゲットの半径方向速度を次の形式、すなわち、 ■＝（ｕ＋Ａ＊Ｘ）■＋（ｖ＋Ｂ＊Ｙ）■ここに、 ■は前記運動するターゲットの半径方向速度および２次元位置を表す２次元速度ベクトル、ｕは■方向における前記ターゲットの平均運動のスカラー成分、Ａは■方向における前記ターゲットの運動変化を示すスカラー成分、Ｘは■方向における前記運動するターゲットの座標位置、■は単位ベクトル、Ｖは■方向における前記ターゲットの平均運動のスカラー成分、Ｂは■方向における前記ターゲットの運動変化を示すスカラー成分、Ｙは■方向における前記運動するターゲットの座標位置、■は■に垂直の単位ベクトル、の２次元速度に適合させる過程をさらに具備する請求の範囲第９項の方法。
２４．前記運動するターゲットの流れの２次元発散を、発散＝Ａ＋Ｂから決定する過程をさらに具備する請求の範囲第２３項の方法。
２５．前記運動するターゲットの流れの２次元回転（うず度）を、うず度＝（Ｂ−Ａ）Ｚから決定する過程をさらに具備する請求の範囲第２３項の方法。
２６．運動するターゲットの３次元高分解能位置情報を与える方法であって、少なくとも２つの周波数を有するパルス時系列を送信して前記運動するターゲットに放射する過程、前記運動するターゲットから戻された前記パルス時系列を少なくとも３個の独立したセンサによって検出する過程、前記運動するターゲットから戻された前記パルス時系列の飛行時間を測定して前記ターゲットの半径距離のレンジを示すレンジ窓を前記センサから提供する過程、前記独立したセンサの各々について前記運動するターゲットから反射された前記第１および第２のパルス時系列から、複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）であって同相成分ｘ（ｔ）と直角位相成分ｙ（ｔ）とを有しているもの、を得る過程、前記複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）を、前記ターゲットと前記センサとの間の相対運動を示すドップラー周波数（ｗ）が変化するドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）に変換する過程、前記ドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）から位相値φ（ｗ）および振幅値Ａ（ｗ）を発生する過程、前記位相値φ（ｗ）および前記振幅値Ａ（ｗ）を各々のドップラー周波数について干渉計技法を用いて調べ、前記運動するターゲットの空間的存在を、パルス時系列の同時的検出から前記独立したセンサによって確認して前記運動するターゲットを雑音から識別する過程、前記パルス時系列の前記位相値φ（ｗ）を比較する過程、前記ターゲットの前記半径距離を前記レンジ窓の範囲内で前記パルス時系列の前記位相値φ（ｗ）の差から決定する過程、を具備する方法。
２７．前記パルス時系列を送信する前記過程は、異なる周波数を有する複数の別々のパルス時系列を送信することを具備する請求の範囲第２６項の方法。
２８．複数のターゲットを同時的に位置決めし前記ターゲットを雑音から識別するシステムであって、パルス時間列を送信して前記ターゲットに放射する送信機手段、前記ターゲットから反射された前記パルス時間列を検出するセンサ手段、複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）の少なくとも３つの個々の組を、前記パルス時間列の検出を表す前記パルス時間列から前記センサ手段によって空間的に分離されたセンサ位置と同数で、発生する位相検出器手段、前記複素電圧時間関数を、前記ターゲットと前記センサ手段との間の前記送信機手段によって定義される通路長の変化の結果として前記複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）に引き起こされるドップラー周波数（ｗ）が変化するドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）に変換するスペクトル解析手段、スペクトラル位相関数φ（ｗ）を前記ドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）から発生する手段、前記スペクトラル位相関数φ（ｗ）を解析して前記ターゲットを雑音から識別し、そして　前記空間的に分離されたセンサ位置において前記センサ位置の空間的セバレーション（Ｄ）の関数として得られた前記位相関数φ（ｗ）の位相値における差を、前記ターゲットから戻された前記パルス時系列の共通位置源が、前記スペクトル振幅関数Ａ（ｗ）が有り得るターゲットの存在を示しているドップラー周波数（ｗ）の各々に対して同定されることずできるように、比較することによって、前記ターゲットを位置決めする手段、を具備するシステム。
２９．解析する手段は、前記ドップラー周波数関数を振幅で区分けして所定の特性を有するターゲットを選択的に調べる手段を具備する請求の範囲第２８項のシステム。
３０．前記ターゲットの運動の半径方向速度を前記ドップラー周波数（ｗ）から決定する手段をさらに具備する請求の範囲第２８項のシステム。
３１．前記解析する手段は、前記トランスデューサ手段に関して前記ターゲットの角度位置を示す天頂角θを、 θ＝Ｓｉｎ−１〔λΔφ／２πＤ〕ここに、 Δφ出空間的セバレーション（Ｄ）を有する前記トランスデューサ手段によって得られる前記位相関数φ（ｗ）の位相値における差、 λ＝前記パルス時間列の波長、によって計算する干渉計手段を具備する請求の範囲第２８項のシステム。
３２．前記解析する手段は、前記スペクトル位相関数φ（ｗ）を各々のドップラースペクトル周波数について調べて前記位相値における前記差が前記空間的に分離されたセンサ位置の前記空間セバレーション（Ｄ）と実質的に直線的に変化するかを決定する位相適合手段、前記位相適合手段によって雑音から識別された各々のターゲットの天頂角を計算する干渉計手段、を具備する請求の範囲第２８項のシステム。
３３．前記位相適合手段は、前記位相値を直線応答を発生できる有り得る全ての変位パターンと比較することによって、２πの不連続性を前記位相値から除去する手段、直線応答を前記位相値に適合する手段、前記直線応答の実効値誤差が所定の誤差限界よりも小さいかを決定する手段、を具備する請求の範囲第３２項のシステム。
３４．前記誤差限界は約１５度である請求の範囲第３３項のシステム。
３５．前記解析する手段は、空間的に分離されたセンサ位置で得られた前記スペクトル振幅関数Ａ（ｗ）を検出して前記有り得るターゲットの存在を指定されたドップラー周波数について示している最小しきい値を決定する手段、を具備する請求の範囲第３３項のシステム。
３６．前記センサ手段を順次にスキャンして、前記送信機手段、前記ターゲットおよび前記センサ手段によって定義される通路長における前記変化を引き起こして前記ドップラー周波数を前記複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）において前記センサ手段に関して静止しているターゲットについて発生する合成ビーム変換手段をさらに具備する請求の範囲第２８項のシステム。
３７．前記送信機手段を順次にスキャンして、前記送信機手段、前記ターゲットおよび前記送信機手段によって定義される通路長における前記変化を引き起こし、前記ドップラー周波数（ｗ）を前記複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）において前記送信機手段に関して静止しているターゲットについて発生する合成ビーム変換手段をさらに具備する請求の範囲第２８項のシステム。
３８．前記ターゲットから反射された前記パルス時間列の飛行時間を測定して前記ターゲットの半径距離（Ｒ）のレンジゲート情報を前記センサ手段から提供する手段をさらに具備する請求の範囲第２８項のシステム。
３９．送信のための追加的なパルス時間列を、前記パルス時間列からわずかに異なる周波数を有する前記送信機手段によって発生する手段、前記パルス時間列と前記追加的パルス時間列との位相値φ（ｗ）を比較する手段、前記クーゲットの前記半径距離を前記レンジゲート内で前記パルス時間列と前記追加的パルス時間列との位相値φ（ｗ）における差を調べることによって決定する手段、をさらに具備する請求の範囲第３８項のシステム。
４０．前記パルス時間列は振動パルスからなる請求の範囲第２８項のシステム。
４１．前記パルス時間列は音響パルスからなる請求の範囲第２８項のシステム。
４２．前記パルス時間列は電磁気放射パルスである請求の範囲第２８項のシステム。
４３．前記パルス時間列はレーダーパルスからなる請求の範囲第４２項のシステム。
４４．前記パルス時間列はレーザーパルスからなる請求の範囲第４２項のシステム。
４５．前記送信機手段および前記センサ手段は電磁気放射を送信および受信するアンテナ配列からなる請求の範囲第２８項のシステム。
４６．前記アンテナ配列は、少なくとも３つのアンテナであって、少なくとも２つの方向に一列配列され、かつ前記パルス時間列の１／２波長よりも小さい距離だけ空間的に離れていて、前記ターゲットをアンビギュイティなしに位置決めするデータを与えるもの、少なくとも２つの追加的アンテナであって、前記２つの方向の各々に一列配列され、かつ前記アンテナから前記パルス時間列の波長の複数倍の距離だけ空間的に離れていて、高分解能天頂角の測定を与えるもの、を具備する請求の範囲第４５項のシステム。
４７．複数のターゲットの位置情報を与える方法であって、少なくとも３つの別々のセンサによって前記複数のターゲットから受信された時間パルスを実質的に同時的に検出する過程、前記別々のセンサの各個に対する複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）を別々に発生する過程、前記複素電圧時間関数Ｖ（ｔ）を、前記複数のターゲットの各個の個々のドップラー周波数（ｗ）が変化するドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）に別々に変換する過程であって、前記各ターゲットの個々のドップラー周波数は前記別々のセンサに対しての各ターゲットの個々の速度の結果として、前記複数のターゲットの他のターゲットの速度には依存しないで発生されるものである過程、複数の散乱点を示す前記ドップラー周波数関数Ｖ（ｗ）から振幅値Ａ（ｗ）および位相値φ（ｗ）を発生する過程、前記散乱点を所定のしきい値と比較して前記複数のターゲットを雑音から同定し識別する過程、前記複数のターゲットを位置決定する過程であって、次の過程、すなわち、前記別々のセンサの複数の対について前記位相値φ（ｗ）間の差から位相差関数 Δφ（ｗ）を発生する過程、対応するドップラー周波数において前記位相差関数 Δφ（ｗ）を比較する過程、干渉計技法を用いて前記別々のセンサの前記複数の対の空間的セバレーションの関数として前記位相差関数Δφ（ｗ）を解析する過程、を具備する過程、を具備する方法。