(57)【要約】  観測装置１は、所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得する送受信部（送信部１１、送受切替器１２、空中線１３および受信部１４）と、送受信部により取得された受信信号から暫定画像を生成する暫定画像生成部１５と、暫定画像生成部１５により生成された暫定画像をデータ処理装置２へ送信するデータ送信部１７とを備え、データ処理装置２は、データ送信部１７により送信された暫定画像を受信するデータ受信部２１と、データ受信部２１により受信された暫定画像と移動体の軌道データから画像を生成する画像生成部２４とを備えた。
2014010000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置と、前記観測装置からのデータを処理するデータ処理装置とを備えたレーダシステムにおいて、
前記観測装置は、
所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得する送受信部と、
前記送受信部により取得された受信信号から暫定画像を生成する暫定画像生成部と、
前記暫定画像生成部により生成された暫定画像を前記データ処理装置へ送信するデータ送信部とを備え、
前記データ処理装置は、
前記データ送信部により送信された暫定画像を受信するデータ受信部と、
前記データ受信部により受信された暫定画像と移動体の軌道データから画像を生成する画像生成部とを備えた
ことを特徴とするレーダシステム。
【請求項２】
前記観測装置は、
前記暫定画像生成部により生成された暫定画像にデータ圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成するデータ圧縮部を備え、
前記データ送信部は、前記暫定画像生成部により生成された暫定画像に代えて、前記データ圧縮部により生成された圧縮画像データを前記データ処理装置へ送信し、
前記データ処理装置は、
前記データ受信部は、前記データ送信部により送信された圧縮画像データを受信し、
前記データ受信部により受信された圧縮画像データを解凍して前記暫定画像を得るデータ解凍部を備え、
前記画像生成部は、前記データ解凍部により得られた暫定画像から画像を生成する
ことを特徴とする請求項１記載のレーダシステム。
【請求項３】
前記暫定画像生成部は、前記受信信号に対してパルス圧縮処理を行うことにより距離分解能の高い暫定画像を生成し、
前記画像生成部は、前記暫定画像に対してアジマス分解能を高めるアジマス圧縮処理を行う
ことを特徴とする請求項１記載のレーダシステム。
【請求項４】
前記暫定画像生成部は、軌道上で得られた暫定軌道データを用いて、前記受信信号に対して暫定的にアジマス圧縮処理を行い、
前記画像生成部は、前記暫定画像に対して、前記暫定軌道データより高い精度の軌道データを用いてアジマス圧縮処理を行う
ことを特徴とする請求項１記載のレーダシステム。
【請求項５】
前記暫定画像生成部は、前記受信信号を時間方向に複数の区間で分割し、当該区間毎の受信信号を用いて複数の暫定画像を生成し、
前記画像生成部は、前記複数の暫定画像を組み合わせて、１つの画像を生成する
ことを特徴とする請求項４記載のレーダシステム。
【請求項６】
移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置からのデータを処理するデータ処理装置において、
前記観測装置が所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得し、当該受信信号から生成した暫定画像を、受信するデータ受信部と、
前記データ受信部により受信された暫定画像と移動体の軌道データから画像を生成する画像生成部とを備えた
ことを特徴とするデータ処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、衛星や航空機などの移動体に搭載され、地表面などの物体を観測するレーダシステムおよびデータ処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成開口レーダ（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｒａｄａｒ）は、衛星や航空機などの移動体に搭載され、高分解能に地表面などの物体を観測する装置である。このレーダでは、通常は、移動体の移動方向とほぼ直交する方向に電波を放射する。そして、電波が照射された地上の領域において、移動体の移動方向と平行な方向は合成開口処理により分解能を得て、電波の放射方向（距離方向）はパルス圧縮処理により分解能を得ることで観測を行っている。【０００３】
ここで、合成開口処理は、角度分解能を向上する処理である。一般に、レーダの角度分解能は、電波を空間へ放射する際に用いるアンテナの大きさによって決まり、アンテナの開口が大きいほど、高い角度分解能が得られる。しかし、移動体にレーダを搭載する場合、搭載可能なアンテナの大きさには限りがある。
そこで、ＳＡＲでは、移動しながら観測を行い、一定時間に得た受信信号を信号処理で合成することにより、移動経路長と同じ大きさの開口を持つアンテナと同等の角度分解能を得ている。例えば、特許文献１に信号処理手法の例が示されている。この特許文献１では、高分解能画像を得るために、衛星軌道が曲線であることを考慮した高精度な信号処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１６９８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、実際の画像再生処理では、受信信号に対してドップラー周波数解析を行うことで、角度分解能を得ている。すなわち、同じ目標点を長時間観測すると、レーダと目標点との間の相対速度が観測時間中に変化する。これにより、その目標点の受信信号は、相対速度の変化量に対応するドップラー周波数帯域幅を持つようになる。このドップラー周波数幅が広いほど、目標が存在する角度に関する情報量が増えるため、角度分解能が向上する。【０００６】
一方、ＳＡＲでは、距離分解能を得るために、パルス圧縮処理を行っている。そのため、電波の放射はパルス状となる。すなわち、ＳＡＲはパルス波を放射する一種のパルスドップラーレーダである。したがって、角度分解能を得るためのドップラー周波数解析は、パルス繰り返し周波数（ＰＲＦ：Ｐｕｌｓｅ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）で離散化された受信信号に対して行われることになる。【０００７】
そして、例えば衛星に搭載されたＳＡＲでは、受信信号を衛星から地上設備へデータ伝送し、地上設備にて画像再生処理を行うのが一般的である。これは、ＳＡＲの画像再生処理が膨大な演算量を要し、従来では衛星に搭載可能な計算機で画像再生を行うことが難しかったためである。しかしながら、近年では、一般的に計算機の性能が向上しており、衛星搭載ＳＡＲにおいても衛星上で画像再生を行うことが可能な計算機能力が得られるようになっている。【０００８】
また、ＳＡＲの受信信号は一般に大きなデータサイズであるため、データ圧縮処理を行った後に地上設備へ伝送されることがある。ここで、画像再生処理前の信号は、ランダム性が高いため、データ圧縮の効率を上げるのに制約が生じる。一方、衛星上で画像再生を行った場合は、画像データのランダム性が低減されるため、データ圧縮の効率を高めることができる。【０００９】
一方、移動体上での画像再生処理には、当該移動体の正確な軌道データが必要となる。この軌道データの精度が十分でない場合、画像再生処理の精度が劣化し、十分に結像した画像を得ることができない可能性がある。しかしながら、従来のＳＡＲでは、移動体上では精度の高い軌道データが得られない場合がある。その結果、衛星上では精度の高い画像が得られないことになる。【００１０】
以上のように、移動体上で画像再生処理を行えば、地上設備へデータ伝送量は少なくて済む。しかし、移動体上で精度の高い軌道データが得られない場合、画像再生処理の精度が低下し、分解能の劣化を招く可能性があるという課題がある。【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、データ伝送量を低減しつつ、分解能の劣化がない画像を得ることができるレーダシステムおよびデータ処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明に係るレーダシステムは、移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置と、観測装置からのデータを処理するデータ処理装置とを備え、観測装置は、所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得する送受信部と、送受信部により取得された受信信号から暫定画像を生成する暫定画像生成部と、暫定画像生成部により生成された暫定画像をデータ処理装置へ送信するデータ送信部とを備え、データ処理装置は、データ送信部により送信された暫定画像を受信するデータ受信部と、データ受信部により受信された暫定画像と移動体の軌道データから画像を生成する画像生成部とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、上記のように構成したので、データ伝送量を低減しつつ、分解能の劣化がない画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１に係るレーダシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るレーダシステムの動作を示すフローチャート図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るレーダシステムの構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態３に係るレーダシステムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るレーダシステムの構成を示すブロック図である。
レーダシステムは、図１に示すように、観測装置１およびデータ処理装置２から構成されている。
【００１６】
観測装置１は、移動体に搭載されて、物体の観測を行うものである。この観測装置１は、送信部１１、送受切替器１２、空中線１３、受信部１４、暫定画像生成部１５、データ圧縮部１６およびデータ送信部１７から構成されている。
【００１７】
送信部１１は、所定のパルス状のレーダ波を生成するものである。この送信部１１により生成されたレーダ波は送受切替器１２へ出力される。
送受切替器１２は、入力波の出力先を選択的に切り替えるものである。この送受切替器１２は、送信部１１からのレーダ波を空中線１３から空間へ出力し、空中線１３からのレーダ波を受信部１４へ出力する。
【００１８】
空中線１３、送受切替器１２からのレーダ波を外部（空間）へ放射するとともに、外部に存在する物体（観測対象）で散乱されたレーダ波（散乱波）の一部を受信するものである。この空中線１３により受信されたレーダ波は送受切替器１２へ出力される。
【００１９】
受信部１４は、送受切替器１２からのレーダ波を受信するものである。そして、受信部１４は、当該レーダ波の増幅を行い、周波数変換により低周波の受信信号へと変換する。この受信部１４により変換された受信信号は暫定画像生成部１５へ出力される。
なお、送信部１１、送受切替部１２、空中線１３および受信部１４は、本発明の送受信部を構成する。
【００２０】
暫定画像生成部１５は、受信部１４からの受信信号に基づいて、暫定画像（低分解能な画像）を生成するものである。この暫定画像生成部１５により生成された暫定画像はデータ圧縮部１６へ出力される。
【００２１】
データ圧縮部１６は、暫定画像生成部１５からの暫定画像に対してデータ圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成するものである。このデータ圧縮部１６により生成された圧縮画像データはデータ送信部１７へ出力される。
データ送信部１７は、データ圧縮部１６からの圧縮画像データを遠隔のデータ処理装置２へ送信するものである。
【００２２】
また、データ処理装置２は、データ受信設備内に装備され、観測装置１からのデータを処理するものである。なお、データ受信設備は一般的には地上設備である。しかし、データ受信設備は地上設備に限定されるものではなく、例えば船舶や航空機などで保有されるものとしても良い。このデータ処理装置２は、データ受信部２１、データ解凍部２２、データ復元部２３および画像生成部２４から構成されている。
【００２３】
データ受信部２１は、観測装置１のデータ送信部１７からの圧縮画像データを受信するものである。このデータ受信部２１により受信された圧縮画像データはデータ解凍部２２へ出力される。
【００２４】
データ解凍部２２は、データ受信部２１からの圧縮画像データを解凍し、元の暫定画像を得るものである。このデータ解凍部２２により得られた暫定画像はデータ復元部２３へ出力される。
【００２５】
データ復元部２３は、データ解凍部２２からの暫定画像に対して、暫定画像生成部１５における画像再生処理のうち、アジマス圧縮処理に関して、逆の処理を行うことにより、アジマス圧縮前の信号に一旦戻すものである。このデータ復元部２３によりアジマス圧縮前の信号に戻された画像は画像生成部２４へ出力される。
【００２６】
画像生成部２４は、観測装置１が搭載された移動体の高精度な軌道データを用い、データ復元部２３からの画像に基づいて、暫定画像生成部１５よりも高分解能な画像を生成するものである。この画像生成部２４により生成された画像は外部へ出力される。
【００２７】
次に、上記のように構成されたレーダシステムの動作について、図２を参照しながら説明する。
レーダシステムの動作では、図２に示すように、まず、送信部１１は所定のパルス状のレーダ波を生成し、送受切替器１２を経由して空中線１３から外部へ放射する（ステップＳＴ１）。
次いで、空中線１３は、外部に存在する物体により散乱されたレーダ波（散乱波）の一部を受信し、送受切替器１２を経由して受信部１４へ出力する。そして、受信部１４は、このレーダ波の増幅を行うとともに、周波数変換により低周波の受信信号へと変換する（ステップＳＴ２）。この受信部１４により受信・変換された受信信号は暫定画像生成部１５へ出力される。
【００２８】
次いで、暫定画像生成部１５は、受信部１４からの受信信号に基づいて、暫定画像を生成する（ステップＳＴ３）。
ここで、ＳＡＲでは、距離軸およびアジマス軸の２軸で定義される２次元空間上で受信信号が得られる。画像再生処理前は、距離軸方向およびアジマス軸方向にぼけた画像となっている。そこで、暫定画像生成部１５は、パルス圧縮処理により距離分解能を改善し、アジマス圧縮処理によりアジマス分解能を改善する。パルス圧縮処理およびアジマス圧縮処理については、従来から知られている手法と同様であるため、特にここでは詳細を述べないが、一般にデータ補償処理とアジマス軸方向のコヒーレント積分処理で構成される。データ補償処理はアジマス軸上で行われる場合と、フーリエ変換によりアジマス周波数軸上にデータを変換し、そこでデータ補償処理を行う場合がある。コヒーレント積分は演算の効率化のため、一般にはフーリエ変換が用いられる。
【００２９】
なお、アジマス圧縮処理を高精度に行うには、移動体の高精度な軌道データが必要となる。しかし、暫定画像生成部１５では、生成する画像の分解能が低いため、軌道データの精度は低いものでも良い。また、前述の特許文献１のように、例えば衛星搭載ＳＡＲの場合、衛星軌道は楕円状の曲がった軌道となるが、例えばこれを近似的に直線軌道と見なすような画像再生処理を行っても、低分解能な画像再生は実施することができる。
【００３０】
次いで、データ圧縮部１６は、暫定画像生成部１５からの暫定画像に対してデータ圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する（ステップＳＴ４）。このデータ圧縮処理により、圧縮画像データのデータサイズは元の画像のデータサイズよりも小さくなる。データ圧縮の手法の種類は特に限定されるものではなく、一般的に知られているものを用いれば良い。例えばＪＰＥＧによる圧縮を行えば良い。
このデータ圧縮部１６により生成された圧縮画像データはデータ送信部１７へ出力される。
【００３１】
次いで、データ送信部１７は、データ圧縮部１６からの圧縮画像データを遠隔のデータ処理装置２へ送信する（ステップＳＴ５）。すなわち、圧縮画像データはデータ送信部１７により移動体に搭載された観測装置１から遠方のデータ受信設備に装備されたデータ処理装置２へと送信される。この送信は一般のＳＡＲ衛星で用いられているのと同様のデータ伝送方式を用いればよい。
【００３２】
次いで、データ処理装置２のデータ受信部２１は、観測装置１のデータ送信部１７からの圧縮画像データを受信する（ステップＳＴ６）。このデータ受信部２１により受信された圧縮画像データはデータ解凍部２２へ出力される。
【００３３】
次いで、データ解凍部２２は、データ受信部２１からの圧縮画像データを解凍し、元の暫定画像を得る（ステップＳＴ７）。なお、データ圧縮部１６で用いたデータ圧縮方式が可逆のものであれば、データ解凍部２２により得られる暫定画像は、暫定画像生成部１５で生成された暫定画像と全く同じものになる。圧縮効率を優先して不可逆なデータ圧縮方式が用いられた場合は、データ解凍部２２により得られる暫定画像は、圧縮により生じた雑音が付加されたものとなる。このデータ解凍部２２により得られた暫定画像はデータ復元部２３へ出力される。
【００３４】
次いで、データ復元部２３は、データ解凍部２２からの暫定画像に対して、暫定画像生成部１５における画像再生処理のうち、アジマス圧縮処理に関して、逆の処理を行うことにより、アジマス圧縮前の信号に一旦戻す（ステップＳＴ８）。例えばチャープスケーリング法と呼ばれる手法が暫定画像生成部１５で利用されたとする。チャープスケーリング法はフーリエ変換と位相補償係数の乗算により画像再生が行われる。よってデータ復元部２３では、逆フーリエ変換を行うとともに、暫定画像生成部１５で乗じた位相値を除算することによりアジマス圧縮前の信号を得る。さらに暫定画像生成部１５では低精度軌道データを用いる際に呼ばれた状態となる。このデータ復元部２３により復元された画像は画像生成部２４へ出力される。
【００３５】
次いで、画像生成部２４は、移動体の高精度な軌道データを用い、データ復元部２３からの暫定画像に基づいて、アジマス圧縮処理を行うことで、高分解能な画像を生成する（ステップＳＴ９）。すなわち、得られたアジマス圧縮前の信号に対して、高精度な画像再生処理を行う（暫定画像生成部１５によるアジマス圧縮処理よりも高いアジマス分解能でアジマス圧縮処理を行う）ことで、高分解能画像を生成する。この高精度な画像再生処理では、暫定画像生成部１５での簡易な軌道データよりも高精度な軌道データを利用する。
【００３６】
以上のように、この実施の形態１によれば、移動体上で画像を生成するように構成したので、移動体からデータ受信設備へデータ伝送する際のデータ圧縮効率が高まり、データ伝送量を少なくすることができる。これにより、短い時間でデータ伝送を行うことができるようになる。また、データ伝送能力が低いデータ送信部１７、データ受信部２１でもデータ伝送が可能になる。例えば、データ送信部１７、データ受信部２１のアンテナ利得が低くて済むため、アンテナサイズの小型化が可能になる。また、データ伝送後にも高精度な軌道データを用いて画像再生処理を行うため、分解能の高い画像を得ることが可能である。
【００３７】
なお、実施の形態１では、観測装置１のデータ圧縮部１６で画像のデータ圧縮を行った後にデータ処理装置２へ送信し、データ処理装置２のデータ解凍部２２で圧縮されたデータを解凍して元の画像を抽出するように構成したが、データ圧縮部１６およびデータ解凍部２２を省略して、暫定画像生成部１５で生成した暫定画像をそのままデータ処理装置２へ送信するようにしてもよい。アジマス圧縮処理、パルス圧縮処理、あるいは両者を含む画像再生処理では、データ圧縮を行わない場合でも、処理前よりも処理後のデータサイズが小さくなる。そのため、これらの処理を観測装置で行うことにより、データ圧縮なしでもデータ伝送量が削減される。
【００３８】
実施の形態２．
実施の形態１では、観測装置１で生成した画像をデータ処理装置２で受信した後、データ復元部２３でアジマス圧縮前の信号に一旦戻す構成を示した。それに対して、実施の形態２では、アジマス圧縮を観測装置１で途中まで行い、データ処理装置２でアジマス圧縮処理の残った部分を実行する場合について示す。
図３はこの発明の実施の形態２に係るレーダシステムの構成を示すブロック図である。この図３に示す実施の形態２に係るレーダシステムは、図１に示す実施の形態１に係るレーダシステムの暫定画像生成部１５をデータ分割部１８および複数の暫定画像生成部１５ｂに変更し、データ復元部２３および画像生成部２４をデータ結合部（画像生成部）２５に変更したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
データ分割部１８は、受信部１４からの受信信号を時間方向に複数の区間で分割し、各暫定画像生成部１５ｂへ出力するものである。
各暫定画像生成部１５ｂは、データ分割部１８からの区間毎の受信信号に基づいて、複数の暫定画像（低分解能な画像）を生成するものである。この各暫定画像生成部１５ｂにより生成された暫定画像はそれぞれデータ圧縮部１６へ出力される。
【００４０】
データ結合部２５は、データ解凍部２２からの複数の暫定画像を組み合わせて、１つの高分解能な画像を生成するものである。このデータ結合部２５により生成された画像は外部へ出力される。
【００４１】
本実施の形態に係るレーダシステムは、サブアパーチャ法として知られる画像再生法を、観測装置１とデータ処理装置２で分担して実行する構成となっている。サブアパーチャ法は例えば特許文献１に示されている。
サブアパーチャ法は合成開口中に得られる受信信号をまず時間方向に分割する。そして、分割後の小区間の信号毎に、各暫定画像生成部１５ｂにて低分解能な暫定画像再生を行う。ここでの処理では、短い合成開口時間でのアジマス圧縮となるため、アジマス分解能は低い。個々の暫定画像が低分解能であることから、ここで用いる軌道データ（軌道上で得られた暫定軌道データ）の精度は、後述のデータ処理装置２で利用する軌道データより低くても良い。
【００４２】
次に、データ圧縮部１６は、複数の暫定画像生成部１５ｂで生成された複数の暫定画像をまとめてデータ圧縮する。ここでのデータ圧縮では、複数の暫定画像を単純に連結させて一つのデータにした後、データ圧縮するようにしても良いし、あるいは暫定画像毎にデータ圧縮を行い、圧縮後のデータをまとめるようにしても良い。
画像化後のデータ量は画像化前に比べて小さくなる。また、画像化されているため、データ圧縮の効率が高くなる。以上により、未処理の受信信号を伝送するよりもデータサイズは小さくなると期待される。
【００４３】
圧縮後のデータはデータ送信部１７、データ受信部２１およびデータ解凍部２２を経て、暫定画像生成部１５ｂの出力段階のデータ、すなわち複数の暫定画像に戻される。データ結合部２５では、複数の暫定画像を合成し、１つの高分解能な画像を生成する。具体的な処理手順については、特許文献１と同様であるため、ここでは詳細には記述しない。ただし、ここで生成する画像は高分解能なものとするため、軌道データの精度は前述の観測装置１内の処理で要求されるものよりも高いものが必要となる。
【００４４】
以上のように、この実施の形態２によれば、観測装置１で暫定画像化までの処理を行うことにより、観測装置１からデータ処理装置２までのデータ伝送量を削減することができ、かつデータ処理装置２での信号処理により、高分解能な画像を得ることが可能である。
【００４５】
実施の形態３．
実施の形態１では、観測装置１にてパルス圧縮処理およびアジマス圧縮処理の両方を行う場合について示した。それに対して、実施の形態３では、パルス圧縮処理のみを行う場合について示す。
図４はこの発明の実施の形態３に係るレーダシステムの構成を示すブロック図である。この図４に示す実施の形態３に係るレーダシステムは、図１に示す実施の形態１に係るレーダシステムの暫定画像生成部１５をパルス圧縮部（暫定画像生成部）１９に変更し、画像生成部２４をアジマス圧縮部（画像生成部）２６に変更し、データ復元部２３を削除したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
パルス圧縮部１９は、受信部１４からの受信信号に基づいて、パルス圧縮処理のみを行うことで距離分解能の高い暫定画像を生成するものである。このパルス圧縮部１９により生成された暫定画像はデータ圧縮部１６へ出力される。
なお、データ圧縮部１６は、パルス圧縮部１９からの暫定画像に対してデータ圧縮処理を施し、圧縮画像データを生成する。
【００４７】
このパルス圧縮部１９により、距離軸方向には高分解能な画像が得られる。データ圧縮を行う前においても、データ量はパルス幅分だけ削減されている。さらに距離分解能が向上されていることにより、データ圧縮部１６によるデータ圧縮の効率は高まる。
また、パルス圧縮処理は、移動体の軌道に依存しない処理であるため、移動体に搭載された観測装置１では軌道データが不要となる。
【００４８】
アジマス圧縮部２６は、移動体の軌道データを用い、データ解凍部２２からの暫定画像に基づいて、アジマス分解能を高めるアジマス圧縮処理を行うことで、高分解能な画像を生成するものである。このアジマス圧縮部２６により生成された画像は外部へ出力される。
【００４９】
以上のように、この実施の形態３によれば、移動体上で暫定画像を生成する際にパルス圧縮処理のみを行うように構成しても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
この発明に係るレーダシステムおよびデータ処理装置は、移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置と、観測装置からのデータを処理するデータ処理装置とを備え、観測装置は、所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得する送受信部と、送受信部により取得された受信信号から暫定画像を生成する暫定画像生成部と、暫定画像生成部により生成された暫定画像をデータ処理装置へ送信するデータ送信部とを備え、データ処理装置は、データ送信部により送信された暫定画像を受信するデータ受信部と、データ受信部により受信された暫定画像と移動体の軌道データから画像を生成する画像生成部とを備え、データ伝送量を低減しつつ、分解能の劣化がない画像を得ることができるので、合成開口レーダ（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｒａｄａｒ）に適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  観測装置、２  データ処理装置、１１  送信部、１２  送受切替器、１３  空中線、１４  受信部、１５，１５ｂ  暫定画像生成部、１６  データ圧縮部、１７  データ送信部、１８  データ分割部、１９  パルス圧縮部、２１  データ受信部、２２  データ解凍部、２３  データ復元部、２４  画像生成部、２５  データ結合部、２６  アジマス圧縮部。
【図１】
2014010000.tif 000003
【図２】
2014010000.tif 000004
【図３】
2014010000.tif 000005
【図４】
2014010000.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月13日(2014.3.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
この発明に係るレーダシステムは、移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置と、観測装置からのデータを処理するデータ処理装置とを備え、観測装置は、所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得する送受信部と、暫定軌道データを用いて、送受信部により取得された受信信号に対して暫定的にアジマス圧縮処理を行い、暫定画像を生成する暫定画像生成部と、暫定画像生成部により生成された暫定画像を送信するデータ送信部とを備え、データ処理装置は、データ送信部により送信された暫定画像を受信するデータ受信部と、データ受信部により受信された暫定画像に対して、暫定軌道データより高い精度の軌道データを用いてアジマス圧縮処理を行い、画像を生成する画像生成部とを備えたものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置と、前記観測装置からのデータを処理するデータ処理装置とを備えたレーダシステムにおいて、
前記観測装置は、
所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得する送受信部と、
暫定軌道データを用いて、前記送受信部により取得された受信信号に対して暫定的にアジマス圧縮処理を行い、暫定画像を生成する暫定画像生成部と、
前記暫定画像生成部により生成された暫定画像を送信するデータ送信部とを備え、
前記データ処理装置は、
前記データ送信部により送信された暫定画像を受信するデータ受信部と、
前記データ受信部により受信された暫定画像に対して、前記暫定軌道データより高い精度の軌道データを用いてアジマス圧縮処理を行い、画像を生成する画像生成部とを備える
ことを特徴とするレーダシステム。
【請求項２】
前記暫定画像生成部は、前記受信信号を時間方向に複数の区間で分割し、当該区間毎の受信信号を用いて複数の暫定画像を生成し、
前記画像生成部は、前記複数の暫定画像を組み合わせて、１つの画像を生成する
ことを特徴とする請求項１記載のレーダシステム。
【請求項３】
移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置において、
所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得する送受信部と、
暫定軌道データを用いて、前記送受信部により取得された受信信号に対して暫定的にアジマス圧縮処理を行い、暫定画像を生成する暫定画像生成部と、
前記暫定画像生成部により生成された前記暫定画像に対して、前記暫定軌道データより高い精度の軌道データを用いてアジマス圧縮処理を行い、画像を生成するデータ処理装置に、前記暫定画像を送信するデータ送信部とを備える
ことを特徴とする観測装置。
【請求項４】
移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置からのデータを処理するデータ処理装置において、
前記観測装置が所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得し、当該受信信号に対して暫定軌道データを用いて暫定的にアジマス圧縮処理を行い、暫定画像を生成し、この観測装置からの暫定画像を受信するデータ受信部と、
前記データ受信部により受信された暫定画像に対して、前記暫定軌道データより高い精度の軌道データを用いてアジマス圧縮処理を行い、画像を生成する画像生成部とを備えた
ことを特徴とするデータ処理装置。
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月20日(2015.2.20)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
この発明は、衛星や航空機などの移動体に搭載され、地表面などの物体を観測するレーダシステム、観測装置およびデータ処理装置に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、データ伝送量を低減しつつ、分解能の劣化がない画像を得ることができるレーダシステム、観測装置およびデータ処理装置を提供することを目的としている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置と、前記観測装置からのデータを処理するデータ処理装置とを備えたレーダシステムにおいて、
前記観測装置は、
所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得する送受信部と、
暫定軌道データを用いて、前記送受信部により取得された受信信号に対して暫定的にアジマス圧縮処理を行い、暫定画像を生成する暫定画像生成部と、
前記暫定画像生成部により生成された暫定画像を送信するデータ送信部とを備え、
前記データ処理装置は、
前記データ送信部により送信された暫定画像を受信するデータ受信部と、
前記データ受信部により受信された暫定画像に対して、前記暫定軌道データより高い精度の軌道データを用いてアジマス圧縮処理を行い、画像を生成する画像生成部とを備える
ことを特徴とするレーダシステム。
【請求項２】
前記暫定画像生成部は、前記受信信号を時間方向に複数の区間で分割し、当該区間毎の受信信号を用いて複数の暫定画像を生成し、
前記画像生成部は、前記複数の暫定画像を組み合わせて、１つの画像を生成する
ことを特徴とする請求項１記載のレーダシステム。
【請求項３】
移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置において、
所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得する送受信部と、
前記移動体の軌道を本来の軌道に近似する形状に変形した暫定軌道データを用いて、前記送受信部により取得された受信信号に対して暫定的にアジマス圧縮処理を行い、暫定画像を生成する暫定画像生成部と、
前記暫定画像生成部により生成された前記暫定画像に対して、前記暫定軌道データより高い精度の軌道データを用いてアジマス圧縮処理を行い、画像を生成するデータ処理装置に、前記暫定画像を送信するデータ送信部とを備える
ことを特徴とする観測装置。
【請求項４】
移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置からのデータを処理するデータ処理装置において、
前記観測装置が所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得し、当該受信信号に対して暫定軌道データを用いて暫定的にアジマス圧縮処理を行い、暫定画像を生成し、この観測装置からの暫定画像を受信するデータ受信部と、
前記データ受信部により受信された暫定画像に対して、前記暫定軌道データより高い精度の軌道データを用いてアジマス圧縮処理を行い、画像を生成する画像生成部とを備えた
ことを特徴とするデータ処理装置。
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月4日(2015.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置と、前記観測装置からのデータを処理するデータ処理装置とを備えたレーダシステムにおいて、
前記観測装置は、
所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得する送受信部と、
暫定軌道データを用いて、前記送受信部により取得された受信信号に対して暫定的にアジマス圧縮処理を行い、暫定画像を生成する暫定画像生成部と、
前記暫定画像生成部により生成された暫定画像を送信するデータ送信部とを備え、
前記データ処理装置は、
前記データ送信部により送信された暫定画像を受信するデータ受信部と、
前記データ受信部により受信された暫定画像に対して、前記暫定軌道データより高い精度の軌道データを用いてアジマス圧縮処理を行い、画像を生成する画像生成部とを備える
ことを特徴とするレーダシステム。
【請求項２】
前記暫定画像生成部は、前記受信信号を時間方向に複数の区間で分割し、当該区間毎の受信信号を用いて複数の暫定画像を生成し、
前記画像生成部は、前記複数の暫定画像を組み合わせて、１つの画像を生成する
ことを特徴とする請求項１記載のレーダシステム。
【請求項３】
移動体に搭載されて物体の観測を行い、当該観測結果および前記移動体の暫定軌道データを用いて生成された画像に対し、前記暫定軌道データより高い精度の軌道データを用いてアジマス圧縮処理を行い、画像を生成するデータ処理装置と協働する観測装置において、
所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得する送受信部と、
前記移動体の軌道を本来の軌道に近似する形状に変形した前記暫定軌道データを用いて、前記送受信部により取得された受信信号に対して暫定的にアジマス圧縮処理を行い、暫定画像を生成する暫定画像生成部と、
前記データ処理装置に前記暫定画像を送信するデータ送信部とを備える
ことを特徴とする観測装置。
【請求項４】
移動体に搭載されて物体の観測を行う観測装置からのデータを処理するデータ処理装置において、
前記観測装置が所定のレーダ波を外部に放射し、外部に存在する物体により散乱された当該レーダ波を受信して受信信号を取得し、当該受信信号に対して暫定軌道データを用いて暫定的にアジマス圧縮処理を行い、暫定画像を生成し、この観測装置からの暫定画像を受信するデータ受信部と、
前記データ受信部により受信された暫定画像に対して、前記暫定軌道データより高い精度の軌道データを用いてアジマス圧縮処理を行い、画像を生成する画像生成部とを備えた
ことを特徴とするデータ処理装置。
【国際調査報告】
2014010000.tif 000007
2014010000.tif 000008
2014010000.tif 000009
2014010000.tif 000010