(57)【要約】【課題】合成開口レーダへ情報が送信可能なアクティブリフレクタと、このアクティブリフレクタを備える合成開口レーダシステムとを提供する。【解決手段】アクティブリフレクタ３は、合成開口レーダ２から受信した電波ＴｘをＡ／Ｄ変換してチャープ信号に変換し、信号処理回路３１ｆでベースバンド信号に変換した後、波形発生回路３２ａでパルス変調処理してチャープ信号の応答波Ａｘを発生する際に、応答波Ａｘをパルスごとに位相反転して符号化し、合成開口レーダに応答波であることを識別させるための応答波識別情報を付加して、合成開口レーダへ向けて送信する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛翔体に搭載された合成開口レーダから送信されたパルス状の電波を受信する受信手段と、前記電波を受信した場合に前記合成開口レーダへの応答波を返信する送信手段と、を備えるアクティブリフレクタであって、
前記応答波を変調して所定の情報を付加する情報付加手段を備える、
ことを特徴とするアクティブリフレクタ。
【請求項２】
前記所定の情報は、前記合成開口レーダに応答波であることを識別させるための応答波識別情報である、
ことを特徴とする請求項１に記載のアクティブリフレクタ。
【請求項３】
前記所定の情報は、前記応答波を返信したアクティブリフレクタを識別するための送信元識別情報である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のアクティブリフレクタ。
【請求項４】
前記所定の情報は、前記合成開口レーダへのメッセージ情報である、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項に記載のアクティブリフレクタ。
【請求項５】
前記情報付加手段は、前記応答波をパルスごとに位相反転して符号化し、前記情報を付加する、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のアクティブリフレクタ。
【請求項６】
飛翔体から地面へパルス状の電波を照射して反射波を受信する合成開口レーダと、前記電波を受信した場合に前記合成開口レーダへ応答波を返信するアクティブリフレクタと、を備える合成開口レーダシステムであって、
前記アクティブリフレクタは、前記応答波を変調して所定の情報を付加する情報付加手段を備え、
前記合成開口レーダは、受信した前記応答波から前記情報を取得する情報取得手段を備える、
ことを特徴とする合成開口レーダシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛翔体に搭載された合成開口レーダに応答波を返信するアクティブリフレクタと、このアクティブリフレクタと合成開口レーダとを備える合成開口レーダシステムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
人工衛星や航空機等の飛翔体（プラットフォームともいう）に搭載されて地面に向けてパルス状の電波を送信し、移動しながらその反射波を受信して合成することにより、比較的小さい開口のアンテナで、実効的に大開口のアンテナを得られるようにした合成開口レーダが知られている。この合成開口レーダは、映像センサとして用いられ、全天候型で高分解能の画像を得ることができる。また、合成開口レーダで地上の同一地点を複数回観測することにより、地面の標高情報を得るインターフェロメトリ（干渉法）という技術も知られている。
【０００３】
合成開口レーダでは、反射波に基づいて地面の位置を推定しているが、送信した電波は様々な地形や建造物によって反射され、反射強度が一定ではないため、その推定には曖昧さが伴う。この曖昧さを解消するために、観測地域に２面または３面の反射面を備えたコーナリフレクタを設置して、このコーナリフレクタからの反射波を受信し、その設置座標に基づいて地面の位置を推定することで推定精度を高めている。
【０００４】
しかしながら、コーナリフレクタによる電波の反射は、コーナリフレクタのサイズや、設置されている向きなどによって変化するので、コーナリフレクタからの反射が弱い場合には識別できないことがあった。このような問題を解決するために、合成開口レーダの電波を受信した場合に、合成開口レーダに向けて応答波を返信するアクティブリフレクタが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。このアクティブリフレクタによれば、合成開口レーダから受信した電波を増幅して応答波として送信するので、コーナリフレクタよりも安定した強度の応答波（反射波）を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−０９１６５０号公報
【特許文献２】特開平０６−２３０１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のアクティブリフレクタは、受信した電波を単に増幅して送信するだけであり、合成開口レーダとアクティブリフレクタとの間で情報をやりとりすることはできなかった。そのため、従来の合成開口レーダでは、応答波を直接識別することはできず、アクティブリフレクタの設置座標に基づいて応答波を識別しているが、アクティブリフレクタの周囲に反射強度の高い地形や構造物などが存在すると、応答波がその周囲の強い反射波に埋もれてしまい、識別できないことがあった。
【０００７】
そこで本発明は、合成開口レーダへ情報が送信可能なアクティブリフレクタと、このアクティブリフレクタを備える合成開口レーダシステムとを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、飛翔体に搭載された合成開口レーダから送信されたパルス状の電波を受信する受信手段と、前記電波を受信した場合に前記合成開口レーダへの応答波を返信する送信手段と、を備えるアクティブリフレクタであって、前記応答波を変調して所定の情報を付加する情報付加手段を備える、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載のアクティブリフレクタによれば、合成開口レーダから送信された電波を受信手段によって受信し、合成開口レーダへ送信手段によって応答波を返信する際に、情報付加手段によって応答波を変調し、合成開口レーダに応答波であることを識別させるための応答波識別情報を付加する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のアクティブリフレクタであって、前記所定の情報は、前記合成開口レーダに応答波であることを識別させるための応答波識別情報である、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のアクティブリフレクタであって、前記所定の情報は、前記応答波を返信したアクティブリフレクタを識別するための送信元識別情報である、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のアクティブリフレクタであって、前記所定の情報は、前記合成開口レーダへのメッセージ情報である、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のアクティブリフレクタであって、前記情報付加手段は、前記応答波をパルスごとに位相反転して符号化し、前記所定の情報を付加する、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、飛翔体から地面へパルス状の電波を照射して反射波を受信する合成開口レーダと、前記電波を受信した場合に前記合成開口レーダへ応答波を返信するアクティブリフレクタと、を備える合成開口レーダシステムであって、前記アクティブリフレクタは、前記応答波を変調して所定の情報を付加する情報付加手段を備え、前記合成開口レーダは、受信した前記応答波を復調して前記情報を取得する情報取得手段を備える、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の合成開口レーダシステムによれば、合成開口レーダから送信された電波をアクティブリフレクタが受信した場合に、アクティブリフレクタは合成開口レーダへ応答波を返信する。その際に、アクティブリフレクタの情報付加手段は、応答波を変調して所定の情報を付加する。合成開口レーダは、アクティブリフレクタから送信された応答波を受信した場合に、情報取得手段によって付加された情報を取得して応答波を識別する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１および請求項６に記載の発明によれば、応答波を変調して所定の情報を付加するようにしたので、アクティブリフレクタから合成開口レーダへ単に応答するだけでなく、様々な情報のやりとりが可能となる。したがって、アクティブリフレクタから応答波を受信した合成開口レーダでは、応答波に付加された情報が利用可能となるので、合成開口レーダとしての利用可能性を様々に広げることが可能となる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、応答波を変調して合成開口レーダに応答波であることを識別させるための応答波識別情報を付加するようにしたので、応答波を受信した合成開口レーダは、アクティブリフレクタからの応答波であることを確実に識別することが可能である。これにより、アクティブリフレクタからの応答波を地面からの反射であると誤認することがなくなるので、合成開口レーダによる地面位置の推定精度を向上させることが可能である。
【００１８】
また、反射波から応答波のみを識別することができるので、反射波に基づくレーダ画像と、応答波のみに基づくレーダ画像とを生成することが可能となる。これにより、従来は複数回の観測が必要であったインターフェロメトリ画像を、１回の観測で生成することが可能となる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、応答波に対し、応答波を返信したアクティブリフレクタを識別するための送信元識別情報を付加するので、合成開口レーダでは、複数のアクティブリフレクタから返信された応答波をそれぞれ識別して利用することが可能となり、地面位置の推定精度を向上させることが可能である。また、アクティブリフレクタの識別に設置座標を利用しないので、アクティブリフレクタが自然災害などによる地形変動によって移動した場合や、アクティブリフレクタが船舶などの移動体に搭載されている場合でも、どのアクティブリフレクタからの応答波かを識別することが可能となる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、応答波に合成開口レーダへのメッセージ情報を付加するようにしたので、アクティブリフレクタの利用範囲が広がり、様々な用途に利用することが可能となる。例えば、アクティブリフレクタに各種センサ（例えば、温度センサ、震度計など）の計測結果やＧＰＳ受信機から取得した座標などを入力し、これらの入力された情報をアクティブリフレクタから合成開口レーダにメッセージ情報として送信することで、合成開口レーダでは、受信した情報をレーダ画像の生成などに利用することが可能となる。また、船舶の航行用のビーコンや、衝突予防のための通信、そのほかの非常通信、安全通信などもメッセージとして送信することができるので、測量や防災、科学技術等の実験など、様々な分野にアクティブリフレクタを利用することが可能となる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、応答波をパルスごとに位相反転して符号化し、応答波識別情報や送信元識別情報、メッセージ情報などを付加するようにしたので、例えば、反転していないパルスを「０」とし、反転したパルスを「１」として、識別情報を符号化して送信することが可能となる。合成開口レーダは、一般的な実開口レーダと比べて利得が低いアンテナを使用するので、ターゲットにヒットする電波のパルス数が十分に長くなるので符号列の伝達がしやすく、確実に識別情報を送信することが可能である。また、応答波の位相を反転するだけなので、応答波自体のデータ量は変化せず、応答波の送受信時間が長くなることもない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の実施の形態に係る合成開口レーダシステムの構成を示す概略図である。
【図２】図１の合成開口レーダシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態１に係る合成開口レーダの構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１に係るアクティブリフレクタの構成を示すブロック図である。
【図５】図３、４の合成開口レーダの電波とアクティブリフレクタの応答波の波形図である。
【図６】図４のアクティブリフレクタの応答波の送信手順を示す処理フロー図である。
【図７】図３の合成開口レーダの応答波の識別手順を示す処理フロー図である。
【図８】実施の形態２に係るアクティブリフレクタの構成を示すブロック図である。
【図９】図８のアクティブリフレクタから送信される応答波に付加された情報を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００２４】
図１〜７は、この発明の実施の形態を示し、図１は、この実施の形態に係る合成開口レーダシステム１を示す概略図である。合成開口レーダシステム１は、航空機（飛翔体）Ｐに搭載された合成開口レーダ２と、地面Ｇに設置された複数のアクティブリフレクタ３とを備える。
【００２５】
航空機Ｐは、地面Ｇから所定の高度に設定された航路Ｌ（レンジ方向）を速度Ｖで飛行する。航空機Ｐに搭載された合成開口レーダ２は、短い開口長のアンテナから一定時間間隔でパルス状の電波Ｔｘを送信する。この電波Ｔｘは、所定のビーム幅の広がりで航路Ｌと直角方向（アジマス方向）に地面Ｇに向けて送信され、地面Ｇの照射範囲Ａに照射される。照射範囲Ａの地面Ｇで反射された電波Ｔｘは、反射波Ｒｘとなって合成開口レーダ２で受信される。反射波Ｒｘは、航空機Ｐの移動中に次々に受信され、復調されて各時点での受信信号として記録される。合成開口レーダ２は、記録した受信信号に基づいてレーダ画像を生成する。その際に、記録した受信信号を一括演算処理（いわゆる合成開口処理）することにより、長い開口径を有するアンテナを用いた場合と実効的に同じ効果が得ることができる。
【００２６】
アクティブリフレクタ３は、合成開口レーダ２から送信された電波Ｔｘを受信すると、電波Ｔｘを増幅して応答波Ａｘを発生する。また、アクティブリフレクタ３は、合成開口レーダ２に応答波Ａｘを識別させるために、応答波Ａｘを変調して応答波識別情報を付加する。応答波Ａｘは、アクティブリフレクタ３から合成開口レーダ２へ送信される。
【００２７】
合成開口レーダ２は、反射波Ｒｘを復調する際に、応答波識別信号の有無を確認して応答波Ａｘを識別する。合成開口レーダ２は、アクティブリフレクタ３の設置位置の座標を予め記憶しているので、地面Ｇからの反射波Ｒｘに基づいて地面Ｇのレーダ画像を生成する際に、応答波Ａｘを地面Ｇの位置推定に利用する。
【００２８】
地面Ｇには、アクティブリフレクタ３の他に、電波Ｔｘを反射する反射面を備えたコーナリフレクタＣＲが複数設置され、複数の地上基準点ＧＣＰが存在している。合成開口レーダ２は、コーナリフレクタＣＲの設置位置の座標を予め記憶している。また、地上基準点ＧＣＰは、地図上の座標が既知である海岸線、山岳などの地形や、交差点や建物などの建造物である。合成開口レーダ２は、地面Ｇからの反射波Ｒｘに基づいて地面Ｇのレーダ画像を生成する際に、コーナリフレクタＣＲや地上基準点ＧＣＰからの反射波Ｒｘを地面Ｇの位置推定に利用する。
【００２９】
図２は、合成開口レーダとアクティブリフレクタ３の概略的な構成を示すブロック図である。合成開口レーダ２は、パルス状の電波Ｔｘを送信する送信アンテナ２Ｔと、反射波Ｒｘおよび応答波Ａｘを受信する受信アンテナ２Ｒとを備える。また、アクティブリフレクタ３は、合成開口レーダ２から送信された電波Ｔｘを受信する受信アンテナ３Ｒと、合成開口レーダ２へ応答波Ａｘを返信する送信アンテナ３Ｔとを備える。
【００３０】
図３は、合成開口レーダ２の概略的な構成を示すブロック図である。合成開口レーダ２は、大きく分けて、電波Ｔｘを送信する送信部２１と、反射波Ｒｘを受信する受信部２２とを備えている。また、合成開口レーダ２は、周波数変換用の局発信号を発生する局部発振回路２３と、各部に電力を供給する電源回路２４と、各部を統括的に制御する制御回路２５と、外部装置との接続などに利用されるインタフェース回路２６とを備えている。
【００３１】
送信部２１は、波形発生回路２１ａと、Ｄ／Ａ回路２１ｂと、周波数変換回路２１ｃと、電力増幅回路２１ｄと、給電回路２１ｅと、空中線ポート２１ｆとを備える。
【００３２】
波形発生回路２１ａは、時間とともに周波数が変化するチャープ信号を発生する。Ｄ／Ａ回路２１ｂは、チャープ信号をＤ／Ａ変換する。周波数変換回路２１ｃは、局部発振回路２３から入力された所定周波数の局発信号と、Ｄ／Ａ変換されたチャープ信号とを混合して、チャープ信号の周波数を所望の周波数帯に変換する。電力増幅回路２１ｄはチャープ信号を増幅し、給電回路２１ｅは空中線ポート２１ｆに接続された送信アンテナ２Ｔに電力を供給して、増幅されたチャープ信号を電波Ｔｘとして送信させる。
【００３３】
受信部２２は、空中線ポート２２ａと、給電回路２２ｂと、低雑音増幅回路２２ｃと、周波数変換回路２２ｄと、Ａ／Ｄ回路２２ｅと、信号処理回路（情報取得手段）２２ｆとを備える。
【００３４】
給電回路２２ｂは、空中線ポート２２ａに接続された受信アンテナ２Ｒに電力を供給し、反射波Ｒｘおよび応答波Ａｘを受信させる。受信された反射波Ｒｘおよび応答波Ａｘは、低雑音増幅回路２２ｃによって増幅される。周波数変換回路２２ｄは、局部発振回路２３から入力された所定周波数の局発信号と、増幅された反射波Ｒｘまたは応答波Ａｘを混合してＩＦ信号に変換する。Ａ／Ｄ回路２２ｅは、ＩＦ信号をＡ／Ｄ変換して、チャープパルスのベースバンド信号に変換する。信号処理回路２２ｆは、ベースバンド信号に合成開口処理（周知のレンジ圧縮処理およびアジマス圧縮処理）を行って、反射波Ｒｘに基づくレーダ画像を生成する。
【００３５】
また、信号処理回路２２ｆは、ベースバンド信号に対して応答波識別情報の有無を確認することにより、反射波Ｒｘから応答波Ａｘを識別し、応答波Ａｘに基づくレーダ画像を生成する。さらに、信号処理回路２２ｆは、反射波Ｒｘに基づくレーダ画像と、応答波Ａｘに基づくレーダ画像とを利用して、地面Ｇの標高情報を表すインターフェロメトリ画像を生成する機能を備えている。
【００３６】
インタフェース回路２６は、信号処理回路２２ｆで生成されたレーダ画像を外部接続されたディスプレイに表示させたり、同じく外部接続された記憶装置などに記憶させる。
【００３７】
図４は、アクティブリフレクタ３の概略的な構成を示すブロック図である。アクティブリフレクタ３は、大きく分けて、電波Ｔｘを受信する受信部３１と、応答波Ａｘを送信する送信部３２と、局部発振回路３３と、各部に電力を供給する電源回路３４と、各部を統括的に制御する制御回路３５と、インタフェース回路３６とを備える。
【００３８】
受信部３１は、空中線ポート３１ａと、給電回路３１ｂと、低雑音増幅回路３１ｃと、周波数変換回路３１ｄと、Ａ／Ｄ回路３１ｅと、信号処理回路３１ｆとを備える。
【００３９】
空中線ポート３１ａには、受信アンテナ３Ｒが接続されている。給電回路３１ｂは、空中線ポート３１ａに接続された受信アンテナ３Ｒに電力を供給し、合成開口レーダ２からの電波Ｔｘを受信させる。受信された電波Ｔｘは、低雑音増幅回路３１ｃによって増幅される。周波数変換回路３１ｄは、局部発振回路３３から入力された所定周波数の局発信号と、増幅された電波Ｔｘとを混合してＩＦ信号に変換する。Ａ／Ｄ回路３１ｅは、ＩＦ信号をＡ／Ｄ変換してチャープパルスのチャープ信号に変換する。信号処理回路３１ｆは、チャープ信号に時間軸のパルス圧縮処理を行って、無変調パルスのベースバンド信号に変換する。
【００４０】
送信部３２は、波形発生回路（情報付加手段）３２ａと、Ｄ／Ａ回路３２ｂと、周波数変換回路３２ｃと、電力増幅回路３２ｄと、給電回路３２ｅと、空中線ポート３２ｆとを備える。
【００４１】
波形発生回路３２ａは、無変調パルスのベースバンド信号にパルス変調処理を行って、チャープ信号を発生する。また、波形発生回路３２ａは、パルス変調処理により、チャープ信号に応答波識別情報を付加する。Ｄ／Ａ回路３２ｂは、チャープ信号をＤ／Ａ変換する。周波数変換回路３２ｃは、局部発振回路３３から入力された所定周波数の局発信号と、Ｄ／Ａ変換されたチャープ信号とを混合して、チャープ信号の周波数を所望の周波数帯に変換する。電力増幅回路３２ｄは、チャープ信号を増幅して応答波Ａｘを発生し、給電回路３２ｅは、空中線ポート３２ｆに接続された送信アンテナ３Ｔに電力を供給して発生された応答波Ａｘを送信させる。
【００４２】
図５（Ａ）〜（Ｃ）は、合成開口レーダ２から送信される電波Ｔｘの波形を示す。同図（Ａ）は、電波Ｔｘの送信電力を示し、同図（Ｂ）は振幅特性を、同図（Ｃ）は周波数特性をそれぞれ示している。電波Ｔｘは、時間とともに周波数が変化するチャープ信号であり、チャープパルスの幅がτ、パルス周期がＴとなっている。電波Ｔｘのチャープパルスは、振幅がすべて同位相となっており、周波数は、パルス幅τにおいてｆ１からｆｃ、ｆ２へと直線的に変化する。
【００４３】
図５（Ｄ）〜（Ｆ）は、アクティブリフレクタ３から送信される応答波Ａｘの波形を示す。同図（Ｄ）は、応答波Ａｘの送信電力を示し、同図（Ｅ）は振幅特性を、同図（Ｆ）は周波数特性をそれぞれ示している。応答波Ａｘは、合成開口レーダ２の電波Ｔｘを受信して増幅したものであり、電波Ｔｘと同様に時間とともに周波数が変化するチャープ信号である。応答波Ａｘは、電波Ｔｘの送信後、時間差Δｔを経て送信される。
【００４４】
アクティブリフレクタ３の波形発生回路３２ａは、ベースバンド信号をパルス変調処理してチャープ信号の応答波Ａｘを発生する際に、応答波Ａｘをパルスごとに位相反転（いわゆるＢＰＳＫ：Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）して符号化し、応答波識別情報を付加している。図５（Ｅ）に示すように、応答波Ａｘのチャープパルスは、同図（Ｂ）に示す電波Ｔｘと比較して、パルスごとに位相が反転されている。これにより、電波Ｔｘと同位相の状態を「０」、位相が反転された状態を「１」と符号化することにより、１つのチャープパルスで１ビットの情報を表すことができる。
【００４５】
この実施の形態の合成開口レーダシステム１では、応答波識別情報を、例えば１０桁程度のゴールド符号のバイナリコードとして予め設定しておき、アクティブリフレクタ３の波形発生回路３２ａで応答波Ａｘを発生する際に、応答波Ａｘのチャープパルスを位相反転して応答波識別情報のバイナリコードを付加している。
【００４６】
次に、本実施の形態の作用について説明する。図６の処理フロー図に示すように、アクティブリフレクタ３のＡ／Ｄ回路３１ｅは、電波Ｔｘと局発信号とが混合されたＩＦ信号をＡ／Ｄ変換して、チャープパルスのチャープ信号に変換する。信号処理回路３１ｆは、制御回路３５の制御により、チャープ信号に時間軸のパルス圧縮処理を行って、無変調パルスのベースバンド信号に変換する。
【００４７】
アクティブリフレクタ３の波形発生回路３２ａは、ベースバンド信号をパルス変調処理してチャープ信号の応答波Ａｘを発生する際に、応答波Ａｘをパルスごとに位相反転して符号化し、応答波識別情報を付加する。Ｄ／Ａ回路３２ｂによりＤ／Ａ変換された応答波Ａｘは、空中線ポート３２ｆに接続された送信アンテナ３Ｔから送信される。
【００４８】
図７の処理フロー図に示すように、合成開口レーダ２のＡ／Ｄ回路２２ｅは、反射波Ｒｘと局発信号とが混合されたＩＦ信号をＡ／Ｄ変換してチャープパルスのチャープ信号に変換する。信号処理回路２２ｆは、ベースバンド信号に合成開口処理を行って、反射波Ｒｘに基づくレーダ画像Ｓ１を生成する。
【００４９】
また、信号処理回路２２ｆは、ベースバンド信号に対して応答波識別情報の有無を確認することにより、反射波Ｒｘから応答波Ａｘを識別し、応答波Ａｘに基づくレーダ画像Ｓ２を生成する。さらに、信号処理回路２２ｆは、反射波Ｒｘに基づくレーダ画像Ｓ１と、応答波Ａｘに基づくレーダ画像Ｓ２とを利用して、地面Ｇの標高情報を表すインターフェロメトリ画像を生成する。すなわち、本実施の形態では、アクティブリフレクタ３を地上基準点ＧＣＰとして利用して、１回の観測でインターフェロメトリ画像を生成することが可能となる。
【００５０】
以上で説明したように、本実施の形態の合成開口レーダシステム１およびアクティブリフレクタ３によれば、応答波Ａｘを変調して所定の情報を付加するようにしたので、アクティブリフレクタ３から合成開口レーダ２へ単に応答するだけでなく、様々な情報のやりとりが可能となる。したがって、アクティブリフレクタ３から応答波Ａｘを受信した合成開口レーダ２では、応答波Ａｘに付加された情報が利用可能となるので、合成開口レーダシステムとしての利用可能性を様々に広げることが可能となる。
【００５１】
また、所定の情報として、合成開口レーダ２に応答波Ａｘであることを識別させるための応答波識別情報を付加するようにしたので、応答波Ａｘを受信した合成開口レーダ２は、アクティブリフレクタ３からの応答波Ａｘであることを確実に識別することが可能である。これにより、アクティブリフレクタ３からの応答波Ａｘを地面からの反射であると誤認することがなくなるので、合成開口レーダ２による地面位置の推定精度を向上させることが可能である。
【００５２】
また、反射波Ｒｘから応答波Ａｘのみを識別することができるので、反射波Ｒｘに基づくレーダ画像と、応答波Ａｘのみに基づくレーダ画像とを生成することが可能となる。これにより、従来は複数回の観測が必要であったインターフェロメトリ画像を１回の観測で生成することが可能となる。
【００５３】
さらに、応答波Ａｘをパルスごとに位相反転して符号化して応答波識別情報を付加するようにしたので、例えば、反転していないパルスを「０」とし、反転したパルスを「１」として、識別情報を符号化して送信することが可能となる。合成開口レーダ２は、一般的な実開口レーダと比べて利得が低いアンテナを使用するので、ターゲットにヒットする電波のパルス数が十分に長くなるので符号列の伝達がしやすく、確実に応答波識別情報を送信することが可能である。また、応答波Ａｘの位相を反転するだけなので、応答波Ａｘ自体のデータ量は変化せず、応答波Ａｘの送受信時間が長くなることもない。
【００５４】
（実施の形態２）
図８は、この実施の形態に係るアクティブリフレクタ３Ａを示すブロック図である。この実施の形態は、応答波Ａｘに対し、応答波識別情報とともに、応答波Ａｘを返信したアクティブリフレクタを識別するための送信元識別情報と、合成開口レーダ２へのメッセージ情報とを付加する点で、実施の形態１と構成が異なり、実施の形態１と同等の構成については、同一符号を付することでその説明を省略する。
【００５５】
アクティブリフレクタ３Ａのインタフェース回路３６には、気温センサなどのセンサ３７や、ＧＰＳ受信機３８などの外部装置が接続されている。このアクティブリフレクタ３Ａは、波形発生回路３２ａでベースバンド信号をパルス変調処理してチャープ信号の応答波Ａｘを発生する際に、応答波Ａｘをパルスごとに位相反転して符号化し、応答波識別情報とともに、送信元識別情報と、メッセージ情報とを付加している。
【００５６】
図９は、応答波Ａｘに付加された情報を表す模式図であり、応答波Ａｘには、応答波識別情報Ａｘ１の後ろに、送信元識別情報Ａｘ２と、メッセージ情報Ａｘ３とが付加されている。送信元識別情報Ａｘ２は、応答波Ａｘを返信したアクティブリフレクタを識別するための情報であり、例えば、アクティブリフレクタ３ＡのＩＤ情報である。メッセージ情報Ａｘ３は、センサ３７の計測結果や、ＧＰＳ受信機３８により取得されたアクティブリフレクタ３Ａの座標情報などであり、合成開口レーダ２でレーダ画像を生成する際に利用される。
【００５７】
この実施の形態の合成開口レーダシステムおよびアクティブリフレクタ３Ａによれば、応答波Ａｘに対し、応答波Ａｘを返信したアクティブリフレクタ３Ａを識別するための送信元識別情報Ａｘ２を付加するので、合成開口レーダ２では、複数のアクティブリフレクタから返信された応答波Ａｘをそれぞれ識別して利用することが可能となり、地面位置の推定精度を向上させることが可能である。また、アクティブリフレクタ３Ａの識別に設置座標を利用しないので、アクティブリフレクタ３Ａが自然災害などによる地形変動によって移動した場合や、アクティブリフレクタ３Ａが船舶などの移動体に搭載されている場合でも、どのアクティブリフレクタ３Ａからの応答波かを識別することが可能となる。
【００５８】
また、応答波Ａｘに合成開口レーダ２へのメッセージ情報Ａｘ３を付加するようにしたので、アクティブリフレクタ３Ａの利用範囲が広がり、様々な用途に利用することが可能となる。例えば、アクティブリフレクタ３Ａに各種センサ（例えば、温度センサ、震度計など）３７の計測結果や、ＧＰＳ受信機３８から取得した座標などを入力し、これらの入力された情報をアクティブリフレクタ３Ａから合成開口レーダ２にメッセージ情報Ａｘ３として送信することで、合成開口レーダ２では、受信した情報をレーダ画像の生成などに利用することが可能となる。また、船舶の航行用のビーコンや、衝突予防のための通信、そのほかの非常通信、安全通信などもメッセージとして送信することができるので、測量や防災、科学技術等の実験など、様々な分野にアクティブリフレクタを利用することが可能となる。
【００５９】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記実施の形態では、応答波ＡｘをＢＰＳＫ変調して応答波識別情報を付加したが、角度変調などの別の変調を利用して各種情報を付加してもよい。また、応答波Ａｘには、応答波識別情報、送信元識別情報およびメッセージ情報以外の情報を付加してもよい。さらに、合成開口レーダ２から送信する電波Ｔｘを変調して、アクティブリフレクタ３などへ各種情報を送信するようにしてもよい。
【００６０】
１          合成開口レーダシステム
２          合成開口レーダ
２２ｆ      信号処理回路（情報取得手段）
３          アクティブリフレクタ
３１        受信部（受信手段）
３２        送信部（送信手段）
３２ａ      波形発生回路（情報付加手段）
Ａｘ        応答波
Ａｘ１      応答波識別情報
Ａｘ２      送信元識別情報
Ａｘ３      メッセージ情報
Ｒｘ        反射波
Ｔｘ        電波
Ｐ          航空機（飛翔体）
Ｇ          地面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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