JPH05288843A - 干渉型合成開口レーダ装置 - Google Patents
干渉型合成開口レーダ装置Info
- Publication number
- JPH05288843A JPH05288843A JP4119612A JP11961292A JPH05288843A JP H05288843 A JPH05288843 A JP H05288843A JP 4119612 A JP4119612 A JP 4119612A JP 11961292 A JP11961292 A JP 11961292A JP H05288843 A JPH05288843 A JP H05288843A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antennas
- synthetic aperture
- aperture radar
- waves
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高分解能な高度情報を含む３次元画像をリア
ルタイムで作成する。 【構成】 人工衛星等の飛翔体に２つのアンテナ（１，
２）を取り付け、この２つのアンテナ部１，２で同時に
地上に電波を放射し、また、地上からの反射波を受信
し、オフナディア角切替部３により２つのアンテナが同
一シーンを見るように個々のアンテナのオフナディア角
を任意に設定し、送受信部４，５によりアンテナにそれ
ぞれ同じ送信波を同時に出力し、受信波をそれぞれ同じ
ようにビデオ信号に変換し、信号処理部６，７によりそ
の出力ビデオ信号を信号処理し、リアルタイムで３次元
画像を取得する。
ルタイムで作成する。 【構成】 人工衛星等の飛翔体に２つのアンテナ（１，
２）を取り付け、この２つのアンテナ部１，２で同時に
地上に電波を放射し、また、地上からの反射波を受信
し、オフナディア角切替部３により２つのアンテナが同
一シーンを見るように個々のアンテナのオフナディア角
を任意に設定し、送受信部４，５によりアンテナにそれ
ぞれ同じ送信波を同時に出力し、受信波をそれぞれ同じ
ようにビデオ信号に変換し、信号処理部６，７によりそ
の出力ビデオ信号を信号処理し、リアルタイムで３次元
画像を取得する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は人工衛星等の飛翔体に搭
載される合成開口レーダ装置に係り、特にリアルタイム
で３次元画像を高分解能で作成することができる干渉型
合成開口レーダ装置に関するものである。
載される合成開口レーダ装置に係り、特にリアルタイム
で３次元画像を高分解能で作成することができる干渉型
合成開口レーダ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】合成開口レーダ装置（ＳＡＲ）は、距離
分解能およびアジマス分解能を向上させるためパルス圧
縮技術および合成開口技術を利用したレーダ装置であ
る。そこで、従来では、合成開口レーダ装置は資源探査
等を目的として人工衛星等の飛翔体に搭載されるが、例
えば、従来の合成開口レーダ装置の概略例を示す説明図
である図５に示すように、人工衛星等の移動プラットフ
ォームから進行方向に対して側方のオフナディア（ｏｆ
ｆ Ｎａｄｉａ）角θ下向きの地上に電波を発射し、地
上の映像を再生するための２次元データを得、オフライ
ン処理にて２次元画像を得るようにしている。なお、側
方視するのは直下点の観測が不可能なためである。この
図５において、５１はＳＡＲアンテナを示し、Ｗは観測
幅を示す。
分解能およびアジマス分解能を向上させるためパルス圧
縮技術および合成開口技術を利用したレーダ装置であ
る。そこで、従来では、合成開口レーダ装置は資源探査
等を目的として人工衛星等の飛翔体に搭載されるが、例
えば、従来の合成開口レーダ装置の概略例を示す説明図
である図５に示すように、人工衛星等の移動プラットフ
ォームから進行方向に対して側方のオフナディア（ｏｆ
ｆ Ｎａｄｉａ）角θ下向きの地上に電波を発射し、地
上の映像を再生するための２次元データを得、オフライ
ン処理にて２次元画像を得るようにしている。なお、側
方視するのは直下点の観測が不可能なためである。この
図５において、５１はＳＡＲアンテナを示し、Ｗは観測
幅を示す。
【０００３】ところで、資源探査等を有益に行うため
に、２次元画像では不十分で、３次元画像を作成するこ
とが望まれている。そして、光学センサとは異なり、昼
夜間，天候に関係なくデータを取得できる合成開口レー
ダ装置で行えるようにすべきであるとの強い要請があ
る。
に、２次元画像では不十分で、３次元画像を作成するこ
とが望まれている。そして、光学センサとは異なり、昼
夜間，天候に関係なくデータを取得できる合成開口レー
ダ装置で行えるようにすべきであるとの強い要請があ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の合成開
口レーダ装置では、高度情報を含まない２次元画像しか
取得できず、立体的に地形を把握することができないと
いう課題があった。また、ＳＡＲ画像をステレオ視し
て、３次元画像を取得する方法もあるが、ステレオ視す
るため、同一観測地域に対してオフナディア角を大きく
変えたデータを２度とる必要があり、また分解能も資源
探査に必要な分解能を達成することは困難であるという
課題があった。
口レーダ装置では、高度情報を含まない２次元画像しか
取得できず、立体的に地形を把握することができないと
いう課題があった。また、ＳＡＲ画像をステレオ視し
て、３次元画像を取得する方法もあるが、ステレオ視す
るため、同一観測地域に対してオフナディア角を大きく
変えたデータを２度とる必要があり、また分解能も資源
探査に必要な分解能を達成することは困難であるという
課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の干渉型合成開口
レーダ装置は、人工衛星等の飛翔体に搭載される合成開
口レーダ装置において、地上に電波を放射し，また地上
からの反射波を受信する２つのアンテナ部と、この２つ
のアンテナ部のオフナディア角を切替えるオフナディア
角切替部と、２つのアンテナに同時に送信波を出力しか
つ同時に受信波を入力する送受信部と、この送受信部か
らの受信出力信号を信号処理する信号処理部とを備え、
３次元画像を一度の観測で取得するようにしたものであ
る。
レーダ装置は、人工衛星等の飛翔体に搭載される合成開
口レーダ装置において、地上に電波を放射し，また地上
からの反射波を受信する２つのアンテナ部と、この２つ
のアンテナ部のオフナディア角を切替えるオフナディア
角切替部と、２つのアンテナに同時に送信波を出力しか
つ同時に受信波を入力する送受信部と、この送受信部か
らの受信出力信号を信号処理する信号処理部とを備え、
３次元画像を一度の観測で取得するようにしたものであ
る。
【０００６】
【作用】本発明においては、同一シーンに対するＳＡＲ
画像を同時に取得し、この２つの画像を干渉させること
で高分解能な３次元画像をリアルタイムで取得する。
画像を同時に取得し、この２つの画像を干渉させること
で高分解能な３次元画像をリアルタイムで取得する。
【０００７】
【実施例】図１は本発明による干渉型合成開口レーダ装
置の一実施例を示すブロック図である。この図１におい
て、１，２は地上に電波を放射し，また地上からの反射
波を受信する２つのアンテナ部、３はこの２つのアンテ
ナ部１，２のオフナディア角を切替えるオフナディア角
切替部、４，５は２つのアンテナに同時に送信波を出力
しかつ同時に受信波を入力する送受信部、６，７はこの
送受信部４，５からの受信出力信号であるビデオ信号Ｖ
Ｓを信号処理する信号処理部、８はターゲットである。
そして、３次元画像を一度の観測で取得するように構成
されている。
置の一実施例を示すブロック図である。この図１におい
て、１，２は地上に電波を放射し，また地上からの反射
波を受信する２つのアンテナ部、３はこの２つのアンテ
ナ部１，２のオフナディア角を切替えるオフナディア角
切替部、４，５は２つのアンテナに同時に送信波を出力
しかつ同時に受信波を入力する送受信部、６，７はこの
送受信部４，５からの受信出力信号であるビデオ信号Ｖ
Ｓを信号処理する信号処理部、８はターゲットである。
そして、３次元画像を一度の観測で取得するように構成
されている。
【０００８】図２は干渉型合成開口レーダ装置の概念を
示す説明図である。この図２において、ＳA ，ＳB はア
ンテナ位置を示し、ｔは地上ターゲット、ｔ′，ｔ″は
点、ＮS はアンテナ間距離、ｄx は水平方向距離、ｄy
は垂直方向距離、Ｈt は標高、Ｈo は衛星高度、Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｌはスラントレンジを示す。図３はアンテ
ナの実装例を示す説明図である。この図３において、３
１はＳＡＲアンテナ１、３２はＳＡＲアンテナ２、３３
は衛星本体、３４は観測地域である。矢印は進行方向を
示す。図４は地形情報抽出の概念を示す説明図で、
（ａ）は地形の変動があった場合の位相差を示し、
（ｂ）は平面であった場合の位相差、（ｃ）は（ａ）と
（ｂ）の差により抽出される位相差の差を示す。
示す説明図である。この図２において、ＳA ，ＳB はア
ンテナ位置を示し、ｔは地上ターゲット、ｔ′，ｔ″は
点、ＮS はアンテナ間距離、ｄx は水平方向距離、ｄy
は垂直方向距離、Ｈt は標高、Ｈo は衛星高度、Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｌはスラントレンジを示す。図３はアンテ
ナの実装例を示す説明図である。この図３において、３
１はＳＡＲアンテナ１、３２はＳＡＲアンテナ２、３３
は衛星本体、３４は観測地域である。矢印は進行方向を
示す。図４は地形情報抽出の概念を示す説明図で、
（ａ）は地形の変動があった場合の位相差を示し、
（ｂ）は平面であった場合の位相差、（ｃ）は（ａ）と
（ｂ）の差により抽出される位相差の差を示す。
【０００９】つぎに図１に示す実施例の動作を図２ない
し図４を参照して説明する。まず、本発明の干渉型合成
開口レーダ装置は人工衛星等の飛翔体に搭載される２つ
の合成開口レーダ装置で取得された同一シーンのＳＡＲ
画像を干渉させて標高データを取得するもので、アンテ
ナは図３に示すように取り付けられる。そして、図２に
示すアンテナ位置ＳA で取得したデータを考えた場合、
標高Ｈt のｔ点はスラントレンジＡの位置にあるため、
対象地域の標高がθの平面であったとすると（スラント
レンジＣ）、標高Ｈt のデータはｔ′点に再生される。
同様にアンテナ位置ＳB で取得されたデータを考えた場
合には、ｔ点はスラントレンジＢの位置にあるため、対
象地域の標高がθの平面であった場合（スラントレンジ
Ｄ）、標高Ｈt のデータはｔ′点でなくｔ″点に再生さ
れる。このｔ′点とｔ″点の距離差αに対する位相の変
動（位相差）φが地形による位相の変動である。
し図４を参照して説明する。まず、本発明の干渉型合成
開口レーダ装置は人工衛星等の飛翔体に搭載される２つ
の合成開口レーダ装置で取得された同一シーンのＳＡＲ
画像を干渉させて標高データを取得するもので、アンテ
ナは図３に示すように取り付けられる。そして、図２に
示すアンテナ位置ＳA で取得したデータを考えた場合、
標高Ｈt のｔ点はスラントレンジＡの位置にあるため、
対象地域の標高がθの平面であったとすると（スラント
レンジＣ）、標高Ｈt のデータはｔ′点に再生される。
同様にアンテナ位置ＳB で取得されたデータを考えた場
合には、ｔ点はスラントレンジＢの位置にあるため、対
象地域の標高がθの平面であった場合（スラントレンジ
Ｄ）、標高Ｈt のデータはｔ′点でなくｔ″点に再生さ
れる。このｔ′点とｔ″点の距離差αに対する位相の変
動（位相差）φが地形による位相の変動である。
【００１０】つぎに、実際に取得したＳＡＲデータから
位相差φを求める方法を以下に示す。 φ＝（２π／λ）（ｄx・sinθ−ｄy・cosθ）・・・・・・（１） Ｈt ＝Ｈo −Ｌ・cosθ ・・・・・・・・・・・・・（２） Ｌ：スラントレンジ，λ：波長，ｄx ：水平方向距離、
ｄy ：垂直方向距離 そして、図４から示すように、データ取得時のセンサ位
置や軌道に関する情報から観測地域を求め、適切な地球
の回転楕円体モデルを設定する。その楕円体モデルの表
面とセンサ位置との距離から位相差を算出し、実際のＳ
ＡＲデータから求めた位相差との差をとることで位相差
φが算出できる。さらに（１）式を用いて位相差φから
θを求め、（２）式に代入することで標高Ｈt が算出さ
れる。なお、干渉型ＳＡＲが成立するためには、２つの
画像がコヒーレントである必要があり、下記（３）式の
条件を満たす必要がある。 ＤS ≦（１／２）λＬ／Ｒes ・・・・・・・・・・・・・（３） ＤS ：アンテナ間距離，λ：送信信号の波長，Ｌ：スラ
ントレンジ距離，Ｒes ： 地上分解能
位相差φを求める方法を以下に示す。 φ＝（２π／λ）（ｄx・sinθ−ｄy・cosθ）・・・・・・（１） Ｈt ＝Ｈo −Ｌ・cosθ ・・・・・・・・・・・・・（２） Ｌ：スラントレンジ，λ：波長，ｄx ：水平方向距離、
ｄy ：垂直方向距離 そして、図４から示すように、データ取得時のセンサ位
置や軌道に関する情報から観測地域を求め、適切な地球
の回転楕円体モデルを設定する。その楕円体モデルの表
面とセンサ位置との距離から位相差を算出し、実際のＳ
ＡＲデータから求めた位相差との差をとることで位相差
φが算出できる。さらに（１）式を用いて位相差φから
θを求め、（２）式に代入することで標高Ｈt が算出さ
れる。なお、干渉型ＳＡＲが成立するためには、２つの
画像がコヒーレントである必要があり、下記（３）式の
条件を満たす必要がある。 ＤS ≦（１／２）λＬ／Ｒes ・・・・・・・・・・・・・（３） ＤS ：アンテナ間距離，λ：送信信号の波長，Ｌ：スラ
ントレンジ距離，Ｒes ： 地上分解能
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の干渉型合成
開口レーダ装置によれば、人工衛星等を移動プラットフ
ォームとする合成開口レーダ装置において、同一シーン
に対するＳＡＲ画像を同時に取得し、２つの画像を干渉
させることで高分解能な３次元画像をリアルタイムで取
得するようにしたので、資源探査等に対する有益性を格
段に向上できる効果がある。なた、その高分解能は他の
センサに比べて格段に優れているという効果を有する。
開口レーダ装置によれば、人工衛星等を移動プラットフ
ォームとする合成開口レーダ装置において、同一シーン
に対するＳＡＲ画像を同時に取得し、２つの画像を干渉
させることで高分解能な３次元画像をリアルタイムで取
得するようにしたので、資源探査等に対する有益性を格
段に向上できる効果がある。なた、その高分解能は他の
センサに比べて格段に優れているという効果を有する。
【図１】本発明による干渉型合成開口レーダ装置の一実
施例を示すブロック図である。
施例を示すブロック図である。
【図２】干渉型合成開口レーダ装置の概念を示す説明図
である。
である。
【図３】アンテナの実装例を示す説明図である。
【図４】地形情報抽出の概念を示す説明図である。
【図５】従来の合成開口レーダ装置の概略例を示す説明
図である。
図である。
１，２ アンテナ部 ３ オフナディア角切替部 ４，５ 送受信部 ６，７ 信号処理部
Claims (1)
- 【請求項１】 人工衛星等の飛翔体に搭載される合成開
口レーダ装置において、地上に電波を放射し，また地上
からの反射波を受信する２つのアンテナ部と、この２つ
のアンテナ部のオフナディア角を切替えるオフナディア
角切替部と、２つのアンテナに同時に送信波を出力しか
つ同時に受信波を入力する送受信部と、この送受信部か
らの受信出力信号を信号処理する信号処理部とを備え、
３次元画像を一度の観測で取得するようにしたことを特
徴とする干渉型合成開口レーダ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4119612A JPH05288843A (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | 干渉型合成開口レーダ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4119612A JPH05288843A (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | 干渉型合成開口レーダ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288843A true JPH05288843A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14765731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4119612A Pending JPH05288843A (ja) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | 干渉型合成開口レーダ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05288843A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09159756A (ja) * | 1995-12-12 | 1997-06-20 | Mitsubishi Electric Corp | 干渉型高分解能レーダ装置及び高分解能レーダ装置を用いた地形高さ測定方法 |
| JP2002535662A (ja) * | 1999-01-21 | 2002-10-22 | アストリウム・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 干渉型レーダー測定方法 |
| EP1273518A3 (de) * | 2001-07-05 | 2003-03-05 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Satellitenkonfiguration zur interferometrischen und/oder tomografischen Abbildung der Erdoberfläche mittels Radar mit synthetischer Apertur |
| JP2007322383A (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | 画像レーダ装置 |
| JP2008216132A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | 画像レーダ信号処理装置 |
| JP2016130726A (ja) * | 2015-01-12 | 2016-07-21 | 三菱電機株式会社 | ３次元（３ｄ）シーン画像を生成するシステム及び方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63502527A (ja) * | 1986-01-07 | 1988-09-22 | スサル アクチーセルスカペット | 背景に対して所定のかつ既知の特性を持つ目標物を検出するための装置 |
| JPH01132983A (ja) * | 1987-11-18 | 1989-05-25 | Nec Corp | 合成開口レーダ装置 |
-
1992
- 1992-04-14 JP JP4119612A patent/JPH05288843A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63502527A (ja) * | 1986-01-07 | 1988-09-22 | スサル アクチーセルスカペット | 背景に対して所定のかつ既知の特性を持つ目標物を検出するための装置 |
| JPH01132983A (ja) * | 1987-11-18 | 1989-05-25 | Nec Corp | 合成開口レーダ装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09159756A (ja) * | 1995-12-12 | 1997-06-20 | Mitsubishi Electric Corp | 干渉型高分解能レーダ装置及び高分解能レーダ装置を用いた地形高さ測定方法 |
| JP2002535662A (ja) * | 1999-01-21 | 2002-10-22 | アストリウム・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 干渉型レーダー測定方法 |
| EP1273518A3 (de) * | 2001-07-05 | 2003-03-05 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Satellitenkonfiguration zur interferometrischen und/oder tomografischen Abbildung der Erdoberfläche mittels Radar mit synthetischer Apertur |
| JP2007322383A (ja) * | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Mitsubishi Electric Corp | 画像レーダ装置 |
| JP2008216132A (ja) * | 2007-03-06 | 2008-09-18 | Mitsubishi Electric Corp | 画像レーダ信号処理装置 |
| JP2016130726A (ja) * | 2015-01-12 | 2016-07-21 | 三菱電機株式会社 | ３次元（３ｄ）シーン画像を生成するシステム及び方法 |
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