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JP2005024395A - Radar device and radar system - Google Patents

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Publication number
JP2005024395A
JP2005024395A JP2003190337A JP2003190337A JP2005024395A JP 2005024395 A JP2005024395 A JP 2005024395A JP 2003190337 A JP2003190337 A JP 2003190337A JP 2003190337 A JP2003190337 A JP 2003190337A JP 2005024395 A JP2005024395 A JP 2005024395A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
antenna
data
processing
sar
radar
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
Application number
JP2003190337A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Mikami
成 三上
Shunichi Toda
俊一 戸田
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2003190337A priority Critical patent/JP2005024395A/en
Publication of JP2005024395A publication Critical patent/JP2005024395A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radar device capable of highly accurately correcting deterioration in an SAR image caused by antenna oscillation, and to provide a radar system. <P>SOLUTION: In the radar device, a reception signal obtained by an antenna section 110 is converted to reception data by a signal processing section 120. A detection section 140 detects the position of the antenna section 110. A recording device 130 allows the reception data momentarily outputted from the signal processing section 120 to correspond to movement information detected by the detection section 140 for recording on recording media M. A reader 210 reads data from the recording media M. An oscillation correction processing section 220 performs estimation processing using a fixed section smoother, based on the movement information, for estimating the flight route of the antenna section 110 for removing influence caused by variations in the flight route of the antenna section 110 from the reception data. An SAR processing section 230 creates picture data for changing a target into a picture by SAR processing. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、航空機や人工衛星などの移動するプラットフォームに搭載され、移動に伴い観測により目標の映像を生成する合成開口レーダを用いたレーダ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、合成開口レーダ(SAR:Synthetic Aperture Radar)は、プラットフォームが航空機等の場合、機体動揺に伴ってアンテナが動揺する。これにより受信データに誤差が生じるため、得られるSAR画像が劣化する。このため、SAR信号処理の際に、動揺するアンテナの位置を推定して、アンテナ位置のずれを補正する動揺補正処理(motion compensation)を行うようにしている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
しかしながら、従来のレーダ装置では、観測時までに取得した情報に基づいて観測時のアンテナ位置を推定しているので、動揺補正処理においてアンテナの位置推定に制限があるという問題があった。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−194456公報。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、観測時までに取得した情報に基づいて観測時のアンテナ位置を推定するようにしているので、動揺補正処理においてアンテナ推定に制限があるという問題があった。
【0006】
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、アンテナ動揺に起因するSAR画像の劣化をより高い精度で補正することが可能なレーダ装置およびレーダシステムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に係わる本発明は、SARを用いたレーダ装置において、目標からのレーダエコーを空間から受信するアンテナ手段と、このアンテナ手段によって受信した信号を受信データに変換する信号処理手段と、アンテナ手段の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段が検出した位置情報に基づいて、アンテナ手段の移動経路を予測するものであって、各時点での移動経路をその前後の時点における位置情報に基づいて予測する予測処理手段と、この予測処理手段が予測した移動経路の情報に基づいて、信号処理手段によって得た受信データにアンテナ手段の移動に伴う影響を補正する処理を施す補正手段と、この補正手段が補正した受信データに基づいて、SAR処理を実施し、目標を映像化するデータを生成するSAR処理手段とを具備して構成するようにした。
【0008】
また請求項2に係わる本発明は、移動体に搭載される観測装置の観測結果に基づいて、データ処理装置が目標を映像化するSARを用いたレーダシステムにおいて、観測装置は、目標からのレーダエコーを空間から受信するアンテナ手段と、このアンテナ手段によって受信した信号を受信データに変換する信号処理手段と、アンテナ手段の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段が検出した位置情報と、信号処理手段によって得た受信データとを記憶媒体に記録する記録手段とを備え、データ処理装置は、記憶媒体から、位置情報および受信データを読み出す読出手段と、この読出手段が読み出した位置情報に基づいて、アンテナ手段の移動経路を予測するものであって、各時点での移動経路をその前後の時点における位置情報に基づいて予測する予測処理手段と、この予測処理手段が予測した移動経路の情報に基づいて、読出手段が読み出した受信データにアンテナ手段の移動に伴う影響を補正する処理を施す補正手段と、この補正手段が補正した受信データに基づいて、SAR処理を実施し、目標を映像化するデータを生成するSAR処理手段とを具備して構成するようにした。
【0009】
さらに請求項3に係わる本発明は、移動体に搭載される観測装置の観測結果に基づいて、データ処理装置が目標を映像化するSARを用いたレーダシステムにおいて、観測装置は、目標からのレーダエコーを空間から受信するアンテナ手段と、このアンテナ手段によって受信した信号を受信データに変換する信号処理手段と、アンテナ手段の位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段が検出した位置情報と、信号処理手段によって得た受信データとを、無線送信によりデータ伝送する第1の通信手段とを備え、データ処理装置は、第1の通信手段から無線送信される位置情報および受信データを受信する第2の通信手段と、この第2の通信手段が受信した位置情報に基づいて、アンテナ手段の移動経路を予測するものであって、各時点での移動経路をその前後の時点における位置情報に基づいて予測する予測処理手段と、この予測処理手段が予測した移動経路の情報に基づいて、読出手段が読み出した受信データにアンテナ手段の移動に伴う影響を補正する処理を施す補正手段と、この補正手段が補正した受信データに基づいて、SAR処理を実施し、目標を映像化するデータを生成するSAR処理手段とを具備して構成するようにした。
【0010】
上記構成のレーダ装置およびレーダシステムでは、アンテナ手段の位置情報に基づいてアンテナ手段の移動経路を予測する際に、各時点での移動経路をその前後の時点における位置情報に基づいて予測し、この予測した移動経路の情報に基づいて、アンテナ手段の移動に伴う受信データへの影響を補正するようにしている。
【0011】
したがって、上記構成のレーダ装置によれば、観測時までに取得した情報に基づいて観測時のアンテナ位置を推定する場合に比べて、高い精度でアンテナ手段の移動経路の情報が得られるので、アンテナ動揺に起因するSAR画像の劣化をより高い精度で補正することができる。
【0012】
そして請求項4に係わる本発明は、移動体に搭載された観測装置がレーダ観測した観測データと、観測装置がレーダ観測した際のアンテナの位置情報を取得する情報取得手段と、この情報取得手段が取得した位置情報に基づいて、アンテナの移動経路を予測するものであって、各時点での移動経路をその前後の時点における位置情報に基づいて予測する予測処理手段と、この予測処理手段が予測した移動経路の情報に基づいて、観測データにアンテナ手段の移動に伴う影響を補正する処理を施す補正手段と、この補正手段が補正した受信データに基づいて、SAR処理を実施し、目標を映像化するデータを生成するSAR処理手段とを具備して構成するようにした。
【0013】
上記構成のレーダ装置では、アンテナ手段の位置情報に基づいて上記アンテナ手段の移動経路を予測する際に、各時点での移動経路をその前後の時点における位置情報に基づいて予測し、この予測した移動経路の情報に基づいて、アンテナ手段の移動に伴う受信データへの影響を補正するようにしている。
【0014】
したがって、上記構成のレーダ装置によれば、観測時までに取得した情報に基づいて観測時のアンテナ位置を推定する場合に比べて、高い精度でアンテナの移動経路の情報が得られるので、アンテナ動揺に起因するSAR画像の劣化をより高い精度で補正することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係わるレーダシステムの構成を示すものである。このレーダシステムは、航空機や人工衛星などの飛行体に搭載される機上部100と、地球上などに設置される(機上部100が人工衛星に搭載される場合は航空機でもよい)オフライン処理部200とを備える。
【0016】
機上部100は、アンテナ部110と、信号処理部120と、記録装置130と、検出部140とを備えている。
アンテナ部110は、観測方向にレーダ信号を送信するとともに、目標からのレーダエコーを空間から受信し、受信信号として信号処理部120に出力する。信号処理部120は、上記受信信号を受信データに変換し記録装置130に出力する。検出部140は、GPS(Global Positioning System)受信機や加速度センサなどからなり、アンテナ部110の位置を検出し、これを移動情報として記録装置130に出力する。記録装置130は、半導体あるいは光磁気ディスクなどの記録メディアMに情報を記録するものであって、信号処理部120から刻々と出力される受信データと、これに対応して検出部140により刻々と検出される移動情報とを対応づけて、記録メディアMに記録する。
【0017】
オフライン処理部200は、読出装置210と、動揺補正処理部220と、SAR処理部230とを備えている。
読出装置210は、記録メディアMに記録される情報を読み出すものであって、受信データと移動情報とを読み出し、動揺補正処理部220に出力する。
【0018】
動揺補正処理部220は、図2に示すように、移動情報に基づいてアンテナ部110の飛行経路L1を予測する予測処理を実施する。なお、図2において、飛行経路L0が実際の(真の)飛行経路である。この予測処理では、固定区間スムーザを使用して観測データをスムージングすることで、ある時点での飛行位置を予測するのに、その前後の移動情報に基づいて予測を行う。
そして、動揺補正処理部220は、予測処理の結果を用いて、対応する位置で観測した受信データに、アンテナ部110の飛行経路の変動による影響を除去する補正を行い、補正した受信データをSAR処理部230に出力する。
SAR処理部230は、動揺補正処理部220によって補正された受信データに基づいてSAR処理を実施し、目標の映像化する映像データを作成する。
【0019】
次に、上記構成のレーダシステムの動作について説明する。
機上部100を搭載した飛行体は、例えば目標地域の地上映像を取得するために、目標地域上空を飛行する。探査が開始されると、アンテナ部110からは、観測方向にレーダ信号が順次送信され、そしてアンテナ部110は目標からのレーダエコーを空間から受信し、受信信号として信号処理部120に出力する。アンテナ部110から刻々と出力される受信信号は、信号処理部120により受信データに変換され記録装置130に出力される。
【0020】
一方、検出部140では、GPS受信機や加速度センサなどにより、アンテナ部110の位置を検出する。この情報は、移動情報として記録装置130に出力される。
記録装置130では、信号処理部120から刻々と出力される受信データと、これに対応して検出部140により刻々と検出される移動情報とを対応づけて、記録メディアMに記録する。
【0021】
やがて、観測が終了し、飛行体が地上に戻ると、上記記録メディアMが読出装置210にセットされる。読出装置210は、記録メディアMから受信データと移動情報とを読み出し、動揺補正処理部220に出力する。
【0022】
これに対して動揺補正処理部220では、固定区間スムーザを使用した予測処理を実施し、移動情報に基づいてアンテナ部110の飛行経路L1を予測する。そして、動揺補正処理部220は、予測処理の結果を用いて、対応する位置で観測した受信データに、アンテナ部110の飛行経路の変動による影響を除去する補正を行う。
【0023】
そして補正された受信データはSAR処理部230に出力され、SAR処理部230にて、SAR処理が実施され、目標を映像化する映像データが作成される。この映像データは、図示しない画像処理装置により映像化されオペレータに映示される。
【0024】
以上のように、上記構成のレーダシステムでは、受信データに対してアンテナ動揺による影響を補正するのに用いるアンテナ部110の飛行経路L1の情報を、固定区間スムーザを使用して得るようにしている。
【0025】
したがって、上記構成のレーダシステムによれば、従来のように観測時までに取得した情報に基づいて観測時のアンテナ位置を推定する場合に比べて、高い精度でアンテナ部110の飛行経路の情報が得られるので、アンテナ動揺に起因するSAR画像の劣化をより高い精度で補正することができる。
【0026】
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【0027】
その一例として例えば、上記実施の形態では、機上部100とオフライン処理部200との間では、記録メディアMを介してデータをやりとりするようにしたが、これに代わって例えば、機上部100とオフライン処理部200との間で無線通信によりデータ伝送を行うようにしてもよい。このような構成の一例を図3に示す。
【0028】
図3に示す構成では、機上部100においては、記録装置130が、信号処理部120から刻々と出力される受信データと、これに対応して検出部140により刻々と検出される移動情報とを対応づけて、通信部150に出力する。これに対して通信部150は、記録装置130から与えられるデータを無線信号により送信する。
【0029】
一方、オフライン処理部200においては、通信部240が通信部150から送信された無線信号を受信したデータを抽出し、これを動揺補正処理部220に出力する。
このような構成であっても、アンテナ動揺に起因するSAR画像の劣化をより高い精度で補正することができる。
【0030】
また、機上部100とオフライン処理部200とを一体化して、どちらも飛行体に設けるようにしてもよい。このような構成の一例を図4に示す。
図4に示す構成では、記録装置130が、信号処理部120から刻々と出力される受信データと、これに対応して検出部140により刻々と検出される移動情報とを対応づけて、これを動揺補正処理部220に出力する。
このような構成であっても、アンテナ動揺に起因するSAR画像の精度低下を高い精度で補正することができる。
【0031】
また上記実施の形態では、動揺補正処理部220は予測処理を行うのに、固定区間スムーザを使用して観測データをスムージングするものとして説明したが、その他のフィルタによる平滑処理や他の手法であっても、ある時点での飛行位置を予測するのに、その前後の移動情報に基づいて予測する方法であれば、代わりに適用することにより同様の効果を発揮する。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。
【0032】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明では、アンテナ手段の位置情報に基づいてアンテナ手段の移動経路を予測する際に、各時点での移動経路をその前後の時点における位置情報に基づいて予測し、この予測した移動経路の情報に基づいて、アンテナ手段の移動に伴う受信データへの影響を補正するようにしている。
【0033】
したがって、この発明によれば、観測時までに取得した情報に基づいて観測時のアンテナ位置を推定する場合に比べて、高い精度でアンテナ手段の移動経路の情報が得られるので、アンテナ動揺に起因するSAR画像の劣化をより高い精度で補正することが可能なレーダ装置およびレーダシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係わるレーダシステムの一実施形態の構成を示す回路ブロック図。
【図2】図1に示したレーダシステムの動揺補正処理部で行う予測処理を説明するための図。
【図3】この発明に係わるレーダシステムの別の構成を示す回路ブロック図。
【図4】この発明に係わるレーダシステムの別の構成を示す回路ブロック図。
【符号の説明】
100…機上部、110…アンテナ部、120…信号処理部、130…記録装置、140…検出部、150…通信部、200…オフライン処理部、210…読出装置、220…動揺補正処理部、230…処理部、240…通信部、L0…飛行経路、L1…飛行経路、M…記録メディア。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radar apparatus using a synthetic aperture radar that is mounted on a moving platform such as an aircraft or an artificial satellite and generates an image of a target by observation as it moves.
[0002]
[Prior art]
As is well known, in a synthetic aperture radar (SAR), when a platform is an aircraft or the like, an antenna is shaken as the body shakes. As a result, an error occurs in the received data, and the obtained SAR image deteriorates. For this reason, at the time of SAR signal processing, the position of the antenna to be shaken is estimated, and shake compensation processing (motion compensation) for correcting the deviation of the antenna position is performed (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
However, since the conventional radar apparatus estimates the antenna position at the time of observation based on information acquired until the time of observation, there is a problem that the position estimation of the antenna is limited in the shake correction processing.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-194456 A.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, since the antenna position at the time of observation is estimated based on information acquired until the time of observation, there is a problem that the antenna estimation is limited in the shake correction processing.
[0006]
The present invention has been made to solve the above problem, and an object thereof is to provide a radar apparatus and a radar system capable of correcting the deterioration of the SAR image caused by the antenna fluctuation with higher accuracy.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 is a radar apparatus using SAR, wherein antenna means for receiving radar echoes from a target from space, and signals received by the antenna means are received data. A signal processing means for converting to a position detecting means, a position detecting means for detecting the position of the antenna means, and a movement path of the antenna means based on the position information detected by the position detecting means, and the movement at each time point Prediction processing means for predicting a route based on position information at the previous and subsequent time points, and the influence of the movement of the antenna means on the received data obtained by the signal processing means based on the information on the movement route predicted by the prediction processing means Based on the correction data that corrects the image and the received data corrected by the correction data, the SAR processing is performed and the data for visualizing the target is displayed. And to constitute by comprising a SAR processing means for generating.
[0008]
The present invention according to claim 2 is the radar system using the SAR in which the data processing device visualizes the target based on the observation result of the observation device mounted on the moving body. Antenna means for receiving an echo from space, signal processing means for converting a signal received by the antenna means into reception data, position detection means for detecting the position of the antenna means, position information detected by the position detection means, Recording means for recording the received data obtained by the signal processing means on a storage medium, and the data processing device reads out the position information and the received data from the storage medium, and the position information read out by the reading means. Based on the position information at the time points before and after the movement route at each time point. And a correction processing unit that performs a process of correcting the influence of the movement of the antenna unit on the received data read by the reading unit based on the information on the movement path predicted by the prediction processing unit. SAR processing is performed based on the received data corrected by the means, and SAR processing means for generating data for visualizing the target is provided.
[0009]
Further, the present invention according to claim 3 is a radar system using a SAR in which a data processing device visualizes a target based on an observation result of an observation device mounted on a moving body. Antenna means for receiving an echo from space, signal processing means for converting a signal received by the antenna means into reception data, position detection means for detecting the position of the antenna means, position information detected by the position detection means, First data means for wirelessly transmitting data received by the signal processing means, and the data processing device receives position information and data received wirelessly from the first communication means. 2 and the position information received by the second communication means are used to predict the movement path of the antenna means at each time point. Prediction processing means for predicting the movement path based on position information at the previous and subsequent time points, and the influence of the movement of the antenna means on the received data read by the reading means based on the information of the movement path predicted by the prediction processing means And a SAR processing unit that performs SAR processing based on the reception data corrected by the correction unit and generates data for visualizing the target. .
[0010]
In the radar apparatus and the radar system configured as described above, when the movement path of the antenna unit is predicted based on the position information of the antenna unit, the movement path at each time point is predicted based on the position information at the previous and subsequent time points. Based on the predicted movement path information, the influence on the reception data due to the movement of the antenna means is corrected.
[0011]
Therefore, according to the radar apparatus having the above configuration, the information on the moving path of the antenna means can be obtained with higher accuracy than in the case of estimating the antenna position at the time of observation based on the information acquired until the time of observation. Degradation of the SAR image due to fluctuation can be corrected with higher accuracy.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided information acquisition means for acquiring observation data observed by a radar by an observation apparatus mounted on a moving body, position information of an antenna when the observation apparatus performs radar observation, and the information acquisition means. Predicting the movement path of the antenna based on the acquired position information, and a prediction processing means for predicting the movement path at each time point based on the position information at the previous and subsequent time points, and Based on the predicted movement path information, correction means for correcting the influence of the movement of the antenna means on the observation data, and SAR processing is performed based on the received data corrected by the correction means, and the target is set. SAR processing means for generating data to be visualized is provided.
[0013]
In the radar apparatus having the above configuration, when the movement path of the antenna unit is predicted based on the position information of the antenna unit, the movement path at each time point is predicted based on the position information at the time points before and after the prediction. Based on the information of the movement path, the influence on the reception data due to the movement of the antenna means is corrected.
[0014]
Therefore, according to the radar apparatus having the above configuration, the antenna movement path information can be obtained with higher accuracy than in the case of estimating the antenna position at the time of observation based on the information acquired until the time of observation. It is possible to correct the deterioration of the SAR image due to the higher accuracy.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the configuration of a radar system according to an embodiment of the present invention. This radar system includes an upper part 100 mounted on a flying object such as an aircraft or an artificial satellite, and an off-line processing unit 200 installed on the earth or the like (or an aircraft if the upper part 100 is mounted on an artificial satellite). With.
[0016]
The upper part 100 includes an antenna unit 110, a signal processing unit 120, a recording device 130, and a detection unit 140.
The antenna unit 110 transmits a radar signal in the observation direction, receives a radar echo from the target from the space, and outputs it as a received signal to the signal processing unit 120. The signal processing unit 120 converts the received signal into received data and outputs the received data to the recording device 130. The detection unit 140 includes a GPS (Global Positioning System) receiver, an acceleration sensor, and the like, detects the position of the antenna unit 110, and outputs this to the recording device 130 as movement information. The recording device 130 records information on a recording medium M such as a semiconductor or a magneto-optical disk. The recording device 130 receives reception data output from the signal processing unit 120 every moment, and the detection unit 140 correspondingly processes the received data. The detected movement information is associated and recorded on the recording medium M.
[0017]
The offline processing unit 200 includes a reading device 210, a shake correction processing unit 220, and a SAR processing unit 230.
The reading device 210 reads information recorded on the recording medium M, reads the received data and the movement information, and outputs them to the shake correction processing unit 220.
[0018]
As shown in FIG. 2, the shake correction processing unit 220 performs a prediction process for predicting the flight path L <b> 1 of the antenna unit 110 based on the movement information. In FIG. 2, the flight path L0 is an actual (true) flight path. In this prediction processing, the observation data is smoothed using a fixed section smoother to predict the flight position at a certain point in time, based on the movement information before and after that.
Then, the fluctuation correction processing unit 220 corrects the received data observed at the corresponding position by using the result of the prediction process to remove the influence due to the variation in the flight path of the antenna unit 110, and the corrected received data is subjected to SAR. The data is output to the processing unit 230.
The SAR processing unit 230 performs SAR processing based on the reception data corrected by the fluctuation correction processing unit 220 and creates video data to be visualized as a target.
[0019]
Next, the operation of the radar system configured as described above will be described.
For example, in order to acquire a ground image of the target area, the flying body equipped with the upper part 100 flies over the target area. When the search is started, the radar signal is sequentially transmitted in the observation direction from the antenna unit 110, and the antenna unit 110 receives the radar echo from the target from the space and outputs it as a received signal to the signal processing unit 120. The reception signal output from the antenna unit 110 every moment is converted into reception data by the signal processing unit 120 and output to the recording device 130.
[0020]
On the other hand, the detection unit 140 detects the position of the antenna unit 110 by a GPS receiver, an acceleration sensor, or the like. This information is output to the recording device 130 as movement information.
In the recording device 130, the reception data output every moment from the signal processing unit 120 and the movement information detected every moment by the detection unit 140 are associated with each other and recorded on the recording medium M.
[0021]
When the observation is finished and the flying object returns to the ground, the recording medium M is set in the reading device 210. The reading device 210 reads received data and movement information from the recording medium M, and outputs them to the shake correction processing unit 220.
[0022]
On the other hand, the fluctuation correction processing unit 220 performs a prediction process using a fixed section smoother, and predicts the flight path L1 of the antenna unit 110 based on the movement information. Then, the fluctuation correction processing unit 220 performs correction for removing the influence of the variation in the flight path of the antenna unit 110 on the reception data observed at the corresponding position, using the prediction processing result.
[0023]
The corrected received data is output to the SAR processing unit 230, and the SAR processing unit 230 performs the SAR process to create video data that visualizes the target. This video data is visualized by an image processing device (not shown) and displayed to the operator.
[0024]
As described above, in the radar system configured as described above, information on the flight path L1 of the antenna unit 110 used to correct the influence of the antenna fluctuation on the received data is obtained using the fixed section smoother. .
[0025]
Therefore, according to the radar system having the above-described configuration, the flight path information of the antenna unit 110 can be obtained with higher accuracy than in the conventional case where the antenna position at the time of observation is estimated based on the information acquired until the time of observation. As a result, the deterioration of the SAR image caused by the antenna fluctuation can be corrected with higher accuracy.
[0026]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. Further, for example, a configuration in which some components are deleted from all the components shown in the embodiment is also conceivable. Furthermore, you may combine suitably the component described in different embodiment.
[0027]
For example, in the above embodiment, data is exchanged between the upper unit 100 and the offline processing unit 200 via the recording medium M, but instead, for example, the upper unit 100 and the offline processing unit 200 are offline. Data transmission may be performed with the processing unit 200 by wireless communication. An example of such a configuration is shown in FIG.
[0028]
In the configuration shown in FIG. 3, in the upper part 100, the recording device 130 receives received data output from the signal processing unit 120 and movement information detected by the detection unit 140 corresponding to the received data. The data is output to the communication unit 150 in association with it. On the other hand, the communication unit 150 transmits data given from the recording device 130 by a wireless signal.
[0029]
On the other hand, in the offline processing unit 200, the communication unit 240 extracts data received from the wireless signal transmitted from the communication unit 150, and outputs the data to the fluctuation correction processing unit 220.
Even with such a configuration, it is possible to correct the deterioration of the SAR image caused by the antenna fluctuation with higher accuracy.
[0030]
Further, the aircraft upper part 100 and the offline processing unit 200 may be integrated, and both may be provided on the flying object. An example of such a configuration is shown in FIG.
In the configuration shown in FIG. 4, the recording apparatus 130 associates the received data output from the signal processing unit 120 with the movement information detected by the detection unit 140 in correspondence with the received data. The result is output to the shake correction processing unit 220.
Even with such a configuration, it is possible to correct the deterioration in the accuracy of the SAR image due to the fluctuation of the antenna with high accuracy.
[0031]
In the above embodiment, the fluctuation correction processing unit 220 has been described as performing the prediction process by smoothing the observation data using the fixed interval smoother. However, smoothing processing using other filters or other methods may be used. However, if the method of predicting the flight position at a certain point in time is predicted based on the movement information before and after that, the same effect can be achieved by applying instead.
In addition, it goes without saying that the present invention can be similarly implemented even if various modifications are made without departing from the gist of the present invention.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, when the movement path of the antenna unit is predicted based on the position information of the antenna unit, the movement path at each time point is predicted based on the position information at the previous and subsequent time points. Based on the predicted movement path information, the influence on the reception data due to the movement of the antenna means is corrected.
[0033]
Therefore, according to the present invention, the information on the movement path of the antenna means can be obtained with higher accuracy than in the case of estimating the antenna position at the time of observation based on the information acquired until the time of observation. It is possible to provide a radar apparatus and a radar system that can correct the deterioration of the SAR image to be performed with higher accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a configuration of an embodiment of a radar system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining prediction processing performed by a fluctuation correction processing unit of the radar system shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a circuit block diagram showing another configuration of the radar system according to the present invention.
FIG. 4 is a circuit block diagram showing another configuration of the radar system according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Upper part, 110 ... Antenna part, 120 ... Signal processing part, 130 ... Recording apparatus, 140 ... Detection part, 150 ... Communication part, 200 ... Offline processing part, 210 ... Reading apparatus, 220 ... Shake correction processing part, 230 ... Processing unit, 240 ... Communication unit, L0 ... Flight path, L1 ... Flight path, M ... Recording medium.

Claims (4)

SAR(Synthetic Aperture Radar)を用いたレーダ装置において、
目標からのレーダエコーを空間から受信するアンテナ手段と、
このアンテナ手段によって受信した信号を受信データに変換する信号処理手段と、
前記アンテナ手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段が検出した位置情報に基づいて、前記アンテナ手段の移動経路を予測するものであって、各時点での移動経路をその前後の時点における前記位置情報に基づいて予測する予測処理手段と、
この予測処理手段が予測した移動経路の情報に基づいて、前記信号処理手段によって得た受信データに前記アンテナ手段の移動に伴う影響を補正する処理を施す補正手段と、
この補正手段が補正した受信データに基づいて、SAR処理を実施し、目標を映像化するデータを生成するSAR処理手段とを具備することを特徴とするレーダ装置。
In a radar apparatus using SAR (Synthetic Aperture Radar),
Antenna means for receiving radar echoes from the target from space;
Signal processing means for converting a signal received by the antenna means into received data;
Position detecting means for detecting the position of the antenna means;
Prediction processing means for predicting the movement path of the antenna means based on the position information detected by the position detection means, and predicting the movement path at each time point based on the position information at the previous and subsequent time points When,
Based on the information on the movement path predicted by the prediction processing unit, a correction unit that performs processing for correcting the influence of the movement of the antenna unit on the reception data obtained by the signal processing unit;
A radar apparatus comprising: SAR processing means for performing SAR processing based on the reception data corrected by the correction means and generating data for visualizing a target.
移動体に搭載される観測装置の観測結果に基づいて、データ処理装置が目標を映像化するSAR(Synthetic Aperture Radar)を用いたレーダシステムにおいて、
前記観測装置は、
目標からのレーダエコーを空間から受信するアンテナ手段と、
このアンテナ手段によって受信した信号を受信データに変換する信号処理手段と、
前記アンテナ手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段が検出した位置情報と、前記信号処理手段によって得た受信データとを記憶媒体に記録する記録手段とを備え、
前記データ処理装置は、
前記記憶媒体から、前記位置情報および前記受信データを読み出す読出手段と、
この読出手段が読み出した位置情報に基づいて、前記アンテナ手段の移動経路を予測するものであって、各時点での移動経路をその前後の時点における前記位置情報に基づいて予測する予測処理手段と、
この予測処理手段が予測した移動経路の情報に基づいて、前記読出手段が読み出した受信データに前記アンテナ手段の移動に伴う影響を補正する処理を施す補正手段と、
この補正手段が補正した受信データに基づいて、SAR処理を実施し、目標を映像化するデータを生成するSAR処理手段とを具備することを特徴とするレーダシステム。
In a radar system using a SAR (Synthetic Aperture Radar) in which a data processing device visualizes a target based on an observation result of an observation device mounted on a moving object,
The observation device is
Antenna means for receiving radar echoes from the target from space;
Signal processing means for converting a signal received by the antenna means into received data;
Position detecting means for detecting the position of the antenna means;
A recording means for recording the position information detected by the position detecting means and the received data obtained by the signal processing means on a storage medium;
The data processing device includes:
Read means for reading the position information and the received data from the storage medium;
Prediction processing means for predicting the movement path of the antenna means based on the position information read by the reading means, and predicting the movement path at each time point based on the position information at the previous and subsequent time points; ,
Correction means for performing a process of correcting the influence of the movement of the antenna means on the received data read by the reading means based on the information of the movement path predicted by the prediction processing means;
A radar system comprising: SAR processing means for performing SAR processing based on the reception data corrected by the correction means and generating data for visualizing a target.
移動体に搭載される観測装置の観測結果に基づいて、データ処理装置が目標を映像化するSAR(Synthetic Aperture Radar)を用いたレーダシステムにおいて、
前記観測装置は、
目標からのレーダエコーを空間から受信するアンテナ手段と、
このアンテナ手段によって受信した信号を受信データに変換する信号処理手段と、
前記アンテナ手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段が検出した位置情報と、前記信号処理手段によって得た受信データとを、無線送信によりデータ伝送する第1の通信手段とを備え、
前記データ処理装置は、
前記第1の通信手段から無線送信される前記位置情報および前記受信データを受信する第2の通信手段と、
この第2の通信手段が受信した位置情報に基づいて、前記アンテナ手段の移動経路を予測するものであって、各時点での移動経路をその前後の時点における前記位置情報に基づいて予測する予測処理手段と、
この予測処理手段が予測した移動経路の情報に基づいて、前記読出手段が読み出した受信データに前記アンテナ手段の移動に伴う影響を補正する処理を施す補正手段と、
この補正手段が補正した受信データに基づいて、SAR処理を実施し、目標を映像化するデータを生成するSAR処理手段とを具備することを特徴とするレーダシステム。
In a radar system using a SAR (Synthetic Aperture Radar) in which a data processing device visualizes a target based on an observation result of an observation device mounted on a moving object,
The observation device is
Antenna means for receiving radar echoes from the target from space;
Signal processing means for converting a signal received by the antenna means into received data;
Position detecting means for detecting the position of the antenna means;
A first communication unit that wirelessly transmits the position information detected by the position detection unit and the received data obtained by the signal processing unit;
The data processing device includes:
Second communication means for receiving the position information and the received data wirelessly transmitted from the first communication means;
Predicting the movement path of the antenna means based on the position information received by the second communication means, and predicting the movement path at each time point based on the position information at the time points before and after Processing means;
Correction means for performing a process of correcting the influence of the movement of the antenna means on the received data read by the reading means based on the information of the movement path predicted by the prediction processing means;
A radar system comprising: SAR processing means for performing SAR processing based on the reception data corrected by the correction means and generating data for visualizing a target.
移動体に搭載された観測装置がレーダ観測した観測データと、前記観測装置がレーダ観測した際のアンテナの位置情報を取得する情報取得手段と、
この情報取得手段が取得した位置情報に基づいて、前記アンテナの移動経路を予測するものであって、各時点での移動経路をその前後の時点における前記位置情報に基づいて予測する予測処理手段と、
この予測処理手段が予測した移動経路の情報に基づいて、前記観測データに前記アンテナ手段の移動に伴う影響を補正する処理を施す補正手段と、
この補正手段が補正した受信データに基づいて、SAR処理を実施し、目標を映像化するデータを生成するSAR処理手段とを具備することを特徴とするレーダ装置。
Observation data that the observation device mounted on the moving body performs radar observation, and information acquisition means for acquiring the position information of the antenna when the observation device performs radar observation;
Prediction processing means for predicting the movement path of the antenna based on the position information acquired by the information acquisition means, and predicting the movement path at each time point based on the position information at the previous and subsequent time points; ,
Correction means for performing processing for correcting the influence of the movement of the antenna means on the observation data based on the information of the movement path predicted by the prediction processing means;
A radar apparatus comprising: SAR processing means for performing SAR processing based on the reception data corrected by the correction means and generating data for visualizing a target.
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