(57)【要約】【課題】進行方向に対して直角で、かつ、水平方向に並んでいる複数のアンテナ開口を用いる場合でも、信号対雑音電力比が低い移動目標を検出することができる合成開口レーダ装置を得ることを目的とする。【解決手段】レンジ方向画像レジストレーション部８が、プラットフォーム運動計測部５により計測されたプラットフォームの速度を用いて、ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂにより再生されたＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）のレンジ方向の位置合わせを行うように構成する。【選択図】図１
2015158450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス信号を空間に放射する送信手段と、
プラットフォームの進行方向と直交する方向に並んでいる複数のアンテナと、
前記送信手段から放射されたのち、観測対象によって散乱された前記パルス信号の散乱波が前記複数のアンテナに入射されると、前記複数のアンテナに入射された散乱波の受信信号を検波する受信手段と、
前記プラットフォームの位置及び速度を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された位置及び速度を用いて、前記受信手段により検波された複数の受信信号から合成開口レーダ画像をそれぞれ再生するレーダ画像再生手段と、
前記計測手段により計測された速度を用いて、前記レーダ画像再生手段により再生された複数の合成開口レーダ画像のレンジ方向の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
前記位置合わせ手段により位置合わせが行われた複数の合成開口レーダ画像に含まれているクラッタを抑圧するクラッタ抑圧手段と、
前記クラッタ抑圧手段によりクラッタが抑圧された合成開口レーダ画像から移動目標を検出する移動目標検出手段と
を備えた合成開口レーダ装置。
【請求項２】
パルス信号を空間に放射する送信手段と、
プラットフォームの進行方向と直交する方向に並んでいる複数のアンテナと、
前記送信手段から放射されたのち、観測対象によって散乱された前記パルス信号の散乱波が前記複数のアンテナに入射されると、前記複数のアンテナに入射された散乱波の受信信号を検波する受信手段と、
前記プラットフォームの位置及び速度を計測する計測手段と、
前記計測手段により計測された位置及び速度を用いて、前記受信手段により検波された複数の受信信号から合成開口レーダ画像をそれぞれ再生するレーダ画像再生手段と、
前記レーダ画像再生手段により再生された複数の合成開口レーダ画像における相関関数のピーク位置を特定し、前記相関関数のピーク位置を用いて、前記複数の合成開口レーダ画像の位置合わせを行う位置合わせ手段と、
前記位置合わせ手段により位置合わせが行われた複数の合成開口レーダ画像に含まれているクラッタを抑圧するクラッタ抑圧手段と、
前記クラッタ抑圧手段によりクラッタが抑圧された合成開口レーダ画像から移動目標を検出する移動目標検出手段と
を備えた合成開口レーダ装置。
【請求項３】
前記移動目標検出手段は、前記クラッタ抑圧手段によりクラッタが抑圧された合成開口レーダ画像から移動目標を検出するとともに、前記位置合わせ手段により位置合わせが行われた複数の合成開口レーダ画像の位相差から前記移動目標におけるレーダ視線方向の速度を推定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の合成開口レーダ装置。
【請求項４】
前記受信手段により検波された複数の受信信号から前記プラットフォームの位置及び速度を推定し、その推定結果を用いて、前記レーダ画像再生手段により再生された複数の合成開口レーダ画像の焦点を合わせるオートフォーカス処理を実施し、オートフォーカス処理後の複数の合成開口レーダ画像を前記位置合わせ手段に出力するオートフォーカス手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の合成開口レーダ装置。
【請求項５】
前記位置合わせ手段により位置合わせが行われた複数の合成開口レーダ画像の位相差及び振幅差を補償する補償処理を実施し、補償処理後の複数の合成開口レーダ画像を前記クラッタ抑圧手段に出力する補償手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の合成開口レーダ装置。
【請求項６】
前記位置合わせ手段により位置合わせが行われた複数の合成開口レーダ画像の間に、地形の影響で発生している位相差を推定して、前記位相差を補償する補償処理を実施し、補償処理後の複数の合成開口レーダ画像を前記クラッタ抑圧手段に出力する補償手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の合成開口レーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、移動目標を検出する合成開口レーダ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
合成開口レーダ装置における移動目標の検出方式としては、例えば、以下の非特許文献１に開示されている２パルスキャンセラ、３パルスキャンセラや、パルスドップラー処理が知られている。
しかし、これらの検出方式では、クラッタのドップラー帯域幅が広い場合、低速移動の目標を検出することができない問題がある。
【０００３】
クラッタのドップラー帯域幅が広い場合でも、移動目標を検出できるようにする方式として、プラットフォームの移動方向（以下、「アロングトラック方向」と称する）に、２つ以上のアンテナ開口を並べ、各々のアンテナ開口で受信された信号を組み合わせて静止目標の信号を抑圧することで、移動目標を検出する方式が知られている。
２つのアンテナ開口をアロングトラック方向に並べ、２つのアンテナ開口で受信された信号を用いる方式として、例えば、非特許文献１に開示されているＤＰＣＡ（Ｄｉｓｐｌａｃｅｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｃｅｎｔｅｒ Ａｎｔｅｎｎａ）方式が知られている。
ＤＰＣＡ方式は、２つのアンテナ開口で受信された信号が、違う時刻に同じ位置から観測された信号に相当するものであることを利用するものであり、２つのアンテナ開口で受信された信号の差分を計算することでクラッタを抑圧している。
【０００４】
３つ以上のアンテナ開口をアロングトラック方向に並べ、３つ以上のアンテナ開口で受信された信号を用いる方式として、例えば、以下の非特許文献２に開示されているＳＴＡＰ（Ｓｐａｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式が知られている。
ＳＴＡＰ方式は、３つ以上のアンテナ開口で受信された信号に対して、時空間フィルタを適用することで、移動目標を検出する方式である。
【０００５】
上記のＤＰＣＡ方式とＳＴＡＰ方式では、上述したように、複数のアンテナ開口を予めアロングトラック方向に並べておく必要がある。
これに対して、航空機に搭載されているレーダ装置では、一般に開口が進行方向の前方を向いている。また、上記レーダ装置の開口は、以下の非特許文献１に開示されているモノパルス方式を実現するために、左右に分割されて２チャネルの受信チャネルを持っている。
そのため、進行方向に対して直角で、かつ、水平方向に並んでいる２つのアンテナ開口を用いて、クラッタを抑圧することが可能であれば、信号処理方式を更新するだけで、航空機に搭載されている既設のレーダ装置を利用することが可能であり、移動目標の検出性能を向上することができる。
【０００６】
以下の非特許文献３には、進行方向に対して直角で、かつ、水平方向に並んでいる複数のアンテナ開口を用いて、上記のＳＴＡＰ方式と同じ考え方を適用する方式が開示されている。
しかし、この方式では、パルスの積分時間を長くすると、移動目標の信号が移動の影響で、レンジセルを跨いでしまうために、信号が適切に積分されなくなることがある。
そのため、非特許文献３に開示されている方式は、適用可能なパルスの積分時間が限られるため、信号対雑音電力比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）が低い移動目標を検出することが困難である。
なお、非特許文献３に開示されている方式が効果を発揮するのは、主に３つ以上のアンテナ開口を用いる場合である。
【０００７】
ここで、２つのアンテナ開口を使用するＤＰＣＡ方式の原理を説明する。
図６はＤＰＣＡ方式の原理を説明するための概念図であり、図６において、横軸は時刻で、縦軸はプラットフォームの進行方向である。
２つのアンテナ１ａ，１ｂがプラットフォームの進行方向に並べられており、図６では、時刻ηにおけるアンテナ１ａ，１ｂの位置と、時刻（η＋η12）におけるアンテナ１ａ，１ｂの位置とが表記されている。
図６の例では、２つのアンテナ１ａ，１ｂの間の距離をｄ［ｍ］、プラットフォームの速度をＶr［ｍ／ｓ］としている。
したがって、図６の例では、２つのアンテナ１ａ，１ｂの位置は、傾きＶrの直線に沿って移動する。
【０００８】
本明細書においては、「アンテナの位置」や「アンテナ開口の位置」を送受信の位相中心位置で定義する。即ち、送信アンテナが共用で、受信アンテナのみを２つ使用するシステムの場合は、ｄは受信アンテナの位相中心間の距離の半分の長さになる。
図６より、時刻ηにおけるアンテナ１ａの位置に、アンテナ１ｂが到達する時刻は、時刻ηより、η12＝ｄ／Ｖr［ｓｅｃ］後であることが分かる。つまり、２つのアンテナ１ａ，１ｂでそれぞれ観測される信号は、時刻差η12＝ｄ／Ｖrで同一位置から観測されたものに相当する。
したがって、パルス繰り返し周期（ＰＲＩ：Ｐｕｌｓｅ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）が時刻差η12と一致する場合（この関係が成立することを「ＤＰＣＡ条件」と称する）、アンテナ１ａが時刻ηで観測する信号と、アンテナ１ｂが時刻（η＋η12）で観測する信号は、同じ場所から異なる時刻で観測した信号に相当する。
そのため、アンテナ１ａで観測される信号と、アンテナ１ｂで観測される信号においては、静止クラッタ信号は一致するが、移動目標信号は移動に伴う距離変化に応じて、その位相が変化する。
【０００９】
以下の非特許文献４には、ＤＰＣＡ方式を合成開口レーダ（ＳＡＲ：Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｒａｄａｒ）の観測と組み合わせた方式（ＳＡＲ−ＤＰＣＡ方式）が開示されている。
このＳＡＲ−ＤＰＣＡ方式では、アンテナ１ａで観測される信号と、アンテナ１ｂで観測される信号から、ＳＡＲ画像をそれぞれ再生している。
２つのＳＡＲ画像では、静止クラッタ信号が一致しているが、移動目標信号が時刻差η12の間に位相が変化するので、２つのＳＡＲ画像の差分処理でクラッタを抑圧して、移動目標を検出するようにしている。
【００１０】
なお、合成開口レーダにおける「観測時刻」は、そのアジマス位置の像を再生するのに使用された合成開口の中心にアンテナが位置する時刻で与えられる。
ＳＡＲ−ＤＰＣＡ方式は、合成開口レーダの観測と組み合わせることにより、積分時間を延長することができるので、上記のＤＰＣＡ方式と比較すると、より信号対雑音電力比が小さい移動目標を検出することが可能になる。
しかし、上記のＤＰＣＡ方式と同様に、複数のアンテナ開口をアロングトラック方向に並べて配置する必要がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｍ．Ａ．Ｒｉｃｈａｒｄｓ， Ｊ．Ａ．Ｓｃｈｅｅｒ， Ｗ．Ａ．Ｈｏｌｍ，“Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ  Ｏｆ  Ｍｏｄｅｒｎ  Ｒａｄａｒ，Ｂａｓｉｃ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，”ＳｃｉＴｅｃｈ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｉｎｃ．，２０１０
【非特許文献２】Ｊ．Ｈ．Ｅｎｄｅｒ，“Ｓｐａｃｅ−ｔｉｍｅ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｆｏｒ  ｍｕｌｔｉｃｈａｎｎｅｌ  ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  ａｐｅｒｔｕｒｅ  ｒａｄａｒ，”Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｊｏｕｒｎａｌ，ｐｐ．２９−３８，Ｆｅｂ．１９９９
【非特許文献３】Ｊ．Ｔ．Ｃａｌｄｗｅｌｌ，Ｔ．Ｄ．Ｈａｌｅ，”Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｆｏｒ  ｆｏｒｗａｒｄ  ｌｏｏｋｉｎｇ  ａｒｒａｙｓ，”Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ＩＥＥＥ  Ｒａｄａｒ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００４．，ｐｐ．５１４−５１９
【非特許文献４】Ｃ．Ｇｉｅｒｕｌｌ，“Ｍｏｖｉｎｇ  Ｔａｒｇｅｔ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  Ａｌｏｎｇ−Ｔｒａｃｋ  ＳＡＲ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙ，”Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｐｏｒｔ  ＤＲＤＣ−ＯＴＴＡＷＡ−ＴＲ−２００２−０８４，Ｄｅｆｅｎｃｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｃａｎａｄａ，２００２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の合成開口レーダ装置は以上のように構成されているので、進行方向に対して直角で、かつ、水平方向に並んでいる複数のアンテナ開口を用いて、ＳＴＡＰ方式と同じ考え方を適用する方式を用いれば、航空機に搭載されている既設のレーダ装置を利用することが可能である。しかし、この方式では、パルスの積分時間を長くすると、移動目標の信号が移動の影響で、レンジセルを跨いでしまうために、信号が適切に積分されなくなることがある。そのため、適用可能なパルスの積分時間が限られるため、信号対雑音電力比が低い移動目標を検出することが困難である課題があった。
【００１３】
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、進行方向に対して直角で、かつ、水平方向に並んでいる複数のアンテナ開口を用いる場合でも、信号対雑音電力比が低い移動目標を検出することができる合成開口レーダ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に係る合成開口レーダ装置は、パルス信号を空間に放射する送信手段と、プラットフォームの進行方向と直交する方向に並んでいる複数のアンテナと、送信手段から放射されたのち、観測対象によって散乱された前記パルス信号の散乱波が複数のアンテナに入射されると、複数のアンテナに入射された散乱波の受信信号を検波する受信手段と、プラットフォームの位置及び速度を計測する計測手段と、計測手段により計測された位置及び速度を用いて、受信手段により検波された複数の受信信号から合成開口レーダ画像をそれぞれ再生するレーダ画像再生手段と、計測手段により計測された速度を用いて、レーダ画像再生手段により再生された複数の合成開口レーダ画像のレンジ方向の位置合わせを行う位置合わせ手段と、位置合わせ手段により位置合わせが行われた複数の合成開口レーダ画像に含まれているクラッタを抑圧するクラッタ抑圧手段とを設け、移動目標検出手段が、クラッタ抑圧手段によりクラッタが抑圧された合成開口レーダ画像から移動目標を検出するようにしたものである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、位置合わせ手段が、計測手段により計測された速度を用いて、レーダ画像再生手段により再生された複数の合成開口レーダ画像のレンジ方向の位置合わせを行うように構成したので、進行方向に対して直角で、かつ、水平方向に並んでいる複数のアンテナ開口を用いる場合でも、信号対雑音電力比が低い移動目標を検出することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置での観測のジオメトリを示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置での観測のジオメトリを示す説明図である。
【図４】２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）を示す概念図である。
【図５】この発明の実施の形態２による合成開口レーダ装置を示す構成図である。
【図６】ＤＰＣＡ方式の原理を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置を示す構成図である。
図１において、アンテナ１ａ，１ｂはプラットフォームの進行方向と直交する方向に、ｄの間隔で並んでおり、アンテナ１ａは送受信アンテナとして用いられ、アンテナ１ｂは受信アンテナとして用いられる。
送信機２はパルス信号を生成し、繰返し周期Δη（繰り返し周波数Ｆa）で、そのパルス信号を繰り返し出力する。なお、送信機２は送信手段を構成している。
送受切換器３は送信機２から出力されたパルス信号をアンテナ１ａに出力することで、そのパルス信号を空間に放射させる一方、観測対象によって散乱された前記パルス信号の散乱波がアンテナ１ａに入射されると、その散乱波を受信機４ａに出力する。
【００１８】
受信機４ａはアンテナ１ａから放射されたのち、観測対象によって散乱されたパルス信号の散乱波がアンテナ１ａに入射されると、アンテナ１ａに入射された散乱波の受信信号を検波するとともに、その受信信号に対する位相検波処理やＡ／Ｄ変換処理を実施することで、その受信信号の振幅及び位相を示すデジタル受信信号を出力する。
受信機４ｂはアンテナ１ａから放射されたのち、観測対象によって散乱されたパルス信号の散乱波がアンテナ１ｂに入射されると、アンテナ１ｂに入射された散乱波の受信信号を検波するとともに、その受信信号に対する位相検波処理やＡ／Ｄ変換処理を実施することで、その受信信号の振幅及び位相を示すデジタル受信信号を出力する。なお、受信機４ａ，４ｂは受信手段を構成している。
図１では、受信機４とアンテナ１の数が同数である例を示しているが、受信機４の数がアンテナ１の数よりも少なくても構わない。その場合には、スイッチを介して、１つの受信機を複数のアンテナと接続し、パルス信号の送受信毎にスイッチを切り替えることにより、複数の開口で信号を受信するようにすればよい。
【００１９】
プラットフォーム運動計測部５は例えば航空機等のプラットフォームに搭載されている位置計測器や速度計などから構成されており、プラットフォームの位置及び速度を計測する処理を実施する。なお、プラットフォーム運動計測部５は計測手段を構成している。
レーダ信号処理部６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されており、プラットフォーム運動計測部５により計測されたプラットフォームの位置及び速度を用いて、受信機４ａ，４ｂより出力されたデジタル受信信号から移動目標を検出する処理を実施する。
【００２０】
ＳＡＲ画像再生部７ａはプラットフォーム運動計測部５により計測されたプラットフォームの位置及び速度を用いて、受信機４ａより出力されたデジタル受信信号からＳＡＲ画像（合成開口レーダ画像）を再生する処理を実施する。
ＳＡＲ画像再生部７ｂはプラットフォーム運動計測部５により計測されたプラットフォームの位置及び速度を用いて、受信機４ｂより出力されたデジタル受信信号からＳＡＲ画像を再生する処理を実施する。なお、ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂはレーダ画像再生手段を構成している。
【００２１】
レンジ方向画像レジストレーション部８はプラットフォーム運動計測部５により計測されたプラットフォームの速度を用いて、ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂにより再生された２つのＳＡＲ画像のレンジ方向の位置合わせを行う。なお、レンジ方向画像レジストレーション部８は位置合わせ手段を構成している。
【００２２】
位相補償部９はレンジ方向画像レジストレーション部８により位置合わせが行われた２つのＳＡＲ画像間の位相差を補償する処理を実施する。
振幅補償部１０はレンジ方向画像レジストレーション部８により位置合わせが行われた２つのＳＡＲ画像間の振幅差を補償する処理を実施する。
なお、位相補償部９及び振幅補償部１０から補償手段が構成されている。
【００２３】
クラッタ抑圧部１１は位相補償部９及び振幅補償部１０による補償処理後の２つのＳＡＲ画像に含まれているクラッタ（静止目標信号成分）を抑圧する処理を実施する。なお、クラッタ抑圧部１１はクラッタ抑圧手段を構成している。
移動目標検出・速度推定部１２はクラッタ抑圧部１１によりクラッタが抑圧されたＳＡＲ画像から移動目標を検出するとともに、振幅補償部１０による補償処理後の２つのＳＡＲ画像の位相差から、移動目標におけるレーダ視線方向の速度を推定する処理を実施する。なお、移動目標検出・速度推定部１２は移動目標検出手段を構成している。
【００２４】
図１の例では、合成開口レーダ装置の構成要素であるアンテナ１ａ，１ｂ、送信機２、送受切換器３、受信機４ａ，４ｂ、プラットフォーム運動計測部５及びレーダ信号処理部６のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、合成開口レーダ装置の一部（例えば、レーダ信号処理部６）がコンピュータで構成されていてもよい。
合成開口レーダ装置の一部（例えば、レーダ信号処理部６）をコンピュータで構成する場合、ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂ、レンジ方向画像レジストレーション部８、位相補償部９、振幅補償部１０、クラッタ抑圧部１１及び移動目標検出・速度推定部１２の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００２５】
次に動作について説明する。
最初に、図１の合成開口レーダ装置による観測のジオメトリと信号モデルについて説明する。
図２及び図３はこの発明の実施の形態１による合成開口レーダ装置での観測のジオメトリを示す説明図である。
図２では観測のジオメトリを２次元で表しており、図３では観測のジオメトリを３次元で表している。
【００２６】
図１の合成開口レーダ装置では、正面に向かって左右に並べられている２つのアンテナ１ａ，１ｂを用いる。
また、信号対雑音電力比が低い移動目標を検出するため、上記の非特許文献４に開示されているＳＡＲ−ＤＰＣＡ方式と同様に、２つのアンテナ１ａ，１ｂで観測された信号について合成開口レーダの処理を適用することでＳＡＲ画像を生成し、２つのＳＡＲ画像の差分処理によってクラッタを抑圧する。
アンテナ１ａ，１ｂが正面に向かって左右に並んでいるため、２つのＳＡＲ画像の「観測時刻差」は、アンテナ１ａ，１ｂが進行方向に並んでいる上記のＳＡＲ−ＤＰＣＡ方式の場合のようには自明でない。
本明細書では、説明の簡単化のため、図２を用いながら２次元問題で定式化した後、図３を用いながら、３次元に拡張するという順番で説明する。
【００２７】
まず、合成開口レーダ装置による観測信号について説明する。
ここでは、２つのアンテナ１ａ，１ｂ及び観測対象である目標が２次元の平面内に存在するものとする。
図２の例では、アンテナ１ａの開口はｘ−ｙ平面の座標が（０，０）の位置に存在し、アンテナ１ｂの開口はｘ−ｙ平面の座標が（０，ｄ）の位置に存在しており、アンテナ開口の位置を送受信の位相中心位置で定義する。
また、２つのアンテナ１ａ，１ｂは、同一のプラットフォームに搭載されているものとするが、プラットフォームとしては、航空機、人工衛星あるいは車両などの移動体が考えられる。ただし、移動体に限るものではない。
なお、２つのアンテナ１ａ，１ｂは、同一のプラットフォームに搭載される必要はなく、別々のプラットフォームに搭載されても構わないが、その場合は、各プラットフォームは平行な軌道で横一列に並んで移動するものとする。
【００２８】
アンテナ１ａとアンテナ１ｂは、ｙ軸方向にｄの間隔で並んでおり、アンテナ１ａ，１ｂはｘ軸方向に速度Ｖrで等速度運動をしているものとする。
また、ビームはｘ−ｙ平面内でスクイント角θsqの方向を向いているものとし、ＳＡＲ画像の再生時は、このスクイント角θsqに相当するドップラー周波数ｆηc＝２ｆ0Ｖrｓｉｎ／θsqｃ（ｆ0は送信信号の中心周波数）をドップラー中心として再生するものとする。
なお、ＳＡＲ画像の再生処理は、例えば、以下の非特許文献５に開示されている周知の技術を用いればよいが、スクイント方向のＳＡＲ画像再生には、ω−Ｋアルゴリズムが適していることが知られている。
アンテナ１ａで観測された信号から再生されたＳＡＲ画像をｓ1（τ，η）、アンテナ１ｂで観測された信号から再生されたＳＡＲ画像をｓ2（τ，η）とする。
ただし、τはレンジ方向の位置を時間の単位で表したものであり、ηはアジマス方向の位置を時間の単位で表したものである。
［非特許文献５］
Ｉ．Ｇ．Ｃｕｍｍｉｎｇ，Ｆ．Ｈ．Ｗｏｎｇ，“Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｏｆ  Ｓｙｍｔｈｅｔｉｃ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｒａｄａｒ  Ｄａｔａ，”Ａｒｔeｃｈ  Ｈｏｕｓｅ  ２００５
【００２９】
図４は２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）を示す概念図である。
また、ＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）を２次元フーリエ変換して得られる空間スペクトル信号をＳ1（ｆτ，ｆη）、ＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）を２次元フーリエ変換して得られる空間スペクトル信号をＳ2（ｆτ，ｆη）とする。
ここで、ｆτはレンジ周波数であり、そのレンジ周波数ｆτの値域は、ベースバンド信号のサンプリング周波数をＦrとすると、−Ｆr／２≦ｆτ≦Ｆr／２である。
また、ｆηはドップラー周波数であり、そのドップラー周波数ｆηの値域はＰＲＦ  （Ｐｕｌｓｅ  Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ） をＦaとすると、−Ｆa／２≦ｆη−ｆηc≦Ｆa／２である。
【００３０】
ここで、ｘ−ｙ平面の座標が（ｘ0，Ｒ0）の位置にある静止点目標について考える。
合成開口レーダ装置においては、ある点目標の信号は、一般にスクイント角θsqによらず、アンテナ位置が、その点目標に最も接近する時刻に現れるように設計されている（例えば、非特許文献５を参照）。
この点からの反射信号がアンテナ１ａで観測されることで再生されるＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）は、図４に示すように、（τ，η）＝（２Ｒ0／ｃ，η0）の位置に現れ、アンテナ１ｂで観測されることで再生されるＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）は、（τ，η）＝（２（Ｒ0−ｄ）／ｃ，η0）の位置に現れる。
また、レンジ位置については、アンテナ位置が、その点目標に最も接近する時刻における距離に現れる。
【００３１】
図２の例では、アンテナ１ａとアンテナ１ｂの位置はアジマス方向（ｘ軸方向）について一致しているため、両アンテナが最も静止点目標に接近する時刻は、いずれもη0＝ｘ0／Ｖrで同じである。
一方、レンジ方向（ｙ軸方向）については、２つのアンテナ１ａ，１ｂの間隔ｄの影響により、各アンテナ１ａ，１ｂから静止点目標までの距離が異なっているため、図４に示すように、アンテナ１ｂのＳＡＲ画像においては、２ｄ／ｃだけ近い位置に現れる。
【００３２】
ところで、アンテナ１ａ，１ｂで観測された信号から再生されたＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）において、静止点目標の信号の像を得るために設定される合成開口の中心位置のアロングトラック方向の座標ｘc1，ｘc2は、下記の式（１）で与えられる。
2015158450.tif 000003
ここで、２つの合成開口の中心と静止点目標をそれぞれ結ぶ線分は、図２に示すように、同一の直線に一致する位置関係となる。
このため、アンテナ１ａとアンテナ１ｂによる静止点目標の観測時刻差η12は、下記の式（２）で与えられる。
2015158450.tif 000004
【００３３】
したがって、速度がｖバー（明細書の文章中では、電子出願の関係上、文字の上に“−”記号を付することができないので、「ｖバー」のように表記している）で移動する移動目標の信号については、２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）の間に、下記の式（３）で表される位相差φtgtが発生する。
2015158450.tif 000005
ただし、ｖlosは移動目標における視線方向の速度である。
【００３４】
よって、２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）の間に発生する位相差φtgtから、移動目標における視線方向の速度ｖlosを下記の式（４）にしたがって推定することができる。
2015158450.tif 000006
【００３５】
次に、図３を用いて３次元空間で定式化する。
２つのアンテナ１ａ，１ｂはｙ軸方向に並んでおり、その間隔はｄである。また、アンテナ１ａ，１ｂは、地表面から高度ｈの高さに存在し、ｘ軸方向に速度Ｖrで等速度運動をしているものとする。
まず、時刻ηにおけるアンテナ１ａの位置ｐ1（η）バー（明細書の文章中では、電子出願の関係上、文字の上に“−”記号を付することができないので、「ｐ1（η）バー」のように表記している）から、η12秒後のアンテナ１ｂの位置ｐ2（η＋η12）バーへ向かう仮想的な基線ベクトルｄ（η12）バーを下記の式（５）のように定義する。
2015158450.tif 000007
【００３６】
また、視線方向ｒlosハット（明細書の文章中では、電子出願の関係上、文字の上に“＾”記号を付することができないので、「ｒlosハット」のように表記している）を表す単位ベクトルを下記の式（６）のように定義する。
2015158450.tif 000008
2015158450.tif 000009
【００３７】
式（６）において、θsqはスラント面内のスクイント角であり、レーダ視線方向とクロストラック方向とのなす角である。θnはクロストラック方向と鉛直下向き方向とのなす角である。
ここで、スラント面は、プラットフォームの軌道と目標を含む面であり、クロストラック方向は、プラットフォームの軌道に直交し、かつ、スラント面に含まれる方向である。
スラント面内のスクイント角θsqが大きい場合、θnはビーム中心における入射角θinkの値とは大きく異なることに注意する必要がある。
以下の定式化においては、入射角θinkよりもθnを用いる方が見通しの良い式展開ができるので、以下では専らθnを用いるものとする。
【００３８】
３次元問題へ拡張した場合、２次元の場合と大きく異なる点は、基線ベクトルｄ（η12）バーと視線方向ｒlosハットが、θn＝９０ｄｅｇの場合を除いて、一般にはη12の値によらず、一致しないことである。
２次元の場合は、視線方向ｒlosハットと基線ベクトルｄ（η12）バーが一致するときのη12が、２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）の間の観測時刻差に相当するが、３次元問題では、一致する条件が存在しないため、代替の条件が必要である。
この場合、基線ベクトルｄ（η12）バーにおける視線方向ｒlosハットと直交する成分ｄ⊥（η12）バーが最小となる場合に、２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）が最も一致していると考えられるので、その直交する成分ｄ⊥（η12）バーを最小とするη12を、観測時刻差と見なすのが妥当である。
2015158450.tif 000010
【００３９】
2015158450.tif 000011
2015158450.tif 000012
2015158450.tif 000013
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【００４０】
2015158450.tif 000015
2015158450.tif 000016
【００４１】
2015158450.tif 000017
このことは、基線ベクトルｄ（η12）バーにおける視線方向ｒlosハットからのずれ分が、アロングトラック方向の成分を持たないことを意味している。よって、アロングトラック方向には、同じ位置から観測していることになるため、上記のＤＰＣＡ方式と同様な処理が成立し、このときの２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）の観測時刻差は、式（１０）で与えられるη12に相当する。
また、式（１１）は、基線ベクトルｄ（η12）バーと視線方向ｒlosハットが最も良く一致している場合でも、２次元の場合と違って、θn＝９０ｄｅｇの場合を除いて、完全には一致しないことを示している。
基線ベクトルｄ（η12）バーのｙ軸成分及びｚ軸成分は、クラッタ抑圧性能の劣化要因であるが、小さい値に抑えることが可能である。
【００４２】
なお、基線ベクトルｄ（η12）バーの視線方向成分の距離ｄ||（η12）バーは、下記の式（１２）のように表される。ＤＰＣＡ処理の前に、この距離ｄ||（η12）バーに応じた距離補償と位相補償が必要である。
2015158450.tif 000018
厳密には、この距離ｄ||（η12）バーはレンジに依存する値であり、地形の影響も受ける値である。
地形が既知であれば、レンジ毎に視線方向ｒlosハットを求めることができるので、距離ｄ||（η12）バーもレンジ毎に計算することが可能である。
なお、地形が未知である場合は、例えば、特許文献１（特開２０１０−１７５３３０号公報）に開示されている方式によって、２画像の間の干渉画像から地形に起因する位相差を推定し、その位相差によって位相補償を行う等の対策を講じる必要がある。
【００４３】
２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）の間の観測時刻差η12が式（１０）で与えられるので、速度ｖバーで移動する移動目標の信号については、２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）の間で、下記の式（１３）に示すような位相差φtgtが発生する。
2015158450.tif 000019
ただし、ｖlosは移動目標における視線方向の速度である。
【００４４】
よって、２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）の間に発生する位相差φtgtから、移動目標における視線方向の速度ｖlosを下記の式（１４）にしたがって推定することができる。
2015158450.tif 000020
【００４５】
次に、合成開口レーダ装置の処理内容を具体的に説明する。
送信機２は、パルス信号を生成し、繰返し周期Δη（繰り返し周波数Ｆa）で、そのパルス信号を繰り返し送受切換器３に出力する。
送受切換器３は、送信機２からパルス信号を受ける毎に、そのパルス信号をアンテナ１ａに出力することで、そのパルス信号を空間に放射させる。
アンテナ１ａから空間に放射されたパルス信号は、観測対象である移動目標等に散乱され、そのパルス信号の散乱波の一部がアンテナ１ａ，１ｂに入射される。
【００４６】
受信機４ａは、アンテナ１ａからパルス信号の散乱波が入射されると、その散乱波の受信信号を検波するとともに、その受信信号に対する位相検波処理やＡ／Ｄ変換処理を実施することで、その受信信号の振幅及び位相を示すデジタル受信信号をＳＡＲ画像再生部７ａに出力する。
受信機４ｂは、アンテナ１ｂからパルス信号の散乱波が入射されると、その散乱波の受信信号を検波するとともに、その受信信号に対する位相検波処理やＡ／Ｄ変換処理を実施することで、その受信信号の振幅及び位相を示すデジタル受信信号をＳＡＲ画像再生部７ｂに出力する。
【００４７】
プラットフォーム運動計測部５は、例えば、プラットフォームに搭載されている位置計測器や速度計などから構成されており、プラットフォームの位置及び速度を計測して、その計測結果をＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂ及びレンジ方向画像レジストレーション部８に出力する。
【００４８】
ＳＡＲ画像再生部７ａは、受信機４ａからデジタル受信信号を受けると、プラットフォーム運動計測部５により計測されたプラットフォームの位置及び速度を用いて、そのデジタル受信信号からＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）を再生する。
ＳＡＲ画像再生部７ｂは、受信機４ｂからデジタル受信信号を受けると、プラットフォーム運動計測部５により計測されたプラットフォームの位置及び速度を用いて、そのデジタル受信信号からＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）を再生する。
ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂによるＳＡＲ画像の再生処理は公知の技術であるため詳細な説明を省略する。ＳＡＲ画像の再生処理は、例えば、上記の非特許文献５に開示されている。
【００４９】
レンジ方向画像レジストレーション部８は、ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂがＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）を再生すると、プラットフォーム運動計測部５により計測されたプラットフォームの速度を用いて、２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）のレンジ方向の位置合わせを行う。
即ち、レンジ方向画像レジストレーション部８は、２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）のずれ量として、上記の式（１２）に示している距離ｄ||（η12）バー＝ｄｓｉｎθn／ｃｏｓθsqを算出する。
そして、レンジ方向画像レジストレーション部８は、ＳＡＲ画像再生部７ｂにより再生されたＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）をレンジ方向に、そのずれ量である距離ｄ||（η12）バーだけ移動させることで、２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）のレンジ方向の位置合わせを行う。
ただし、ＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）の移動に伴って、移動分の位相の調整処理も実施する必要である。
この位相の調整処理は、ＳＡＲ画像再生部７ｂにより再生されたＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）を２次元フーリエ変換して空間スペクトル信号Ｓ2（ｆτ，ｆη）を求め、その空間スペクトル信号Ｓ2（ｆτ，ｆη）に対して、下記の式（１５）のように位相関数を乗算することで実現することができる。
2015158450.tif 000021
【００５０】
ここでは、ＳＡＲ画像再生部７ｂにより再生されたＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）をレンジ方向に移動させることで、２つのＳＡＲ画像の位置合わせを実施しており、アジマス方向にはＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）を移動させていないが、アンテナ１ａとアンテナ１ｂの間で、上記の式（２）に示すような観測時刻差η12が発生している。
レンジ方向画像レジストレーション部８は、位相関数乗算後の空間スペクトル信号Ｓ2,reg（ｆτ，ｆη）を逆２次元フーリエ変換して、レンジ方向に移動後のＳＡＲ画像ｓ2,reg（τ，η）を位相補償部９に出力する。また、ＳＡＲ画像再生部７ａにより再生されたＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）を位相補償部９に出力する。
【００５１】
レンジ方向画像レジストレーション部８から出力されたＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）とレンジ方向に移動後のＳＡＲ画像ｓ2,reg（τ，η）には、受信機４ａ，４ｂのゲインの相違などの影響で、振幅や位相にバイアス誤差が乗っている。
そこで、位相補償部９及び振幅補償部１０が、ＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）と、レンジ方向に移動後のＳＡＲ画像ｓ2,reg（τ，η）との間の比率から、位相と振幅のバイアス誤差を推定して、そのバイアス誤差を補償する。
レンジ方向に移動後のＳＡＲ画像ｓ2,reg（τ，η）に対するＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）の比率の平均値をε12とすると、比率の平均値ε12は、下記の式（１６）のように定義される。
2015158450.tif 000022
【００５２】
レンジ方向に移動後のＳＡＲ画像ｓ2,reg（τ，η）について、位相補償部９は、比率の平均値ε12の位相に相当する成分を補償し、振幅補償部１０は、振幅に相当する成分を補償する。
位相補償部９及び振幅補償部１０による位相及び振幅の補償処理は、下記の式（１７）のように表される。
2015158450.tif 000023
なお、式（１７）に示す位相及び振幅の補償処理は、受信チャネル間の位相差と振幅差を補償する処理である。したがって、比率の平均値ε12を予め校正係数として計測して保存することができる場合には、式（１６）によって、観測毎に比率の平均値ε12を推定する必要はない。
振幅補償部１０は、ＳＡＲ画像再生部７ａにより再生されたＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）と、位相及び振幅の補償処理後のＳＡＲ画像ｓ2,cal（τ，η）をクラッタ抑圧部１１に出力する。
【００５３】
クラッタ抑圧部１１は、振幅補償部１０からＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）と、位相及び振幅の補償処理後のＳＡＲ画像ｓ2,cal（τ，η）を受けると、下記の式（１８）に示すように、それらのＳＡＲ画像の差分ｓout（τ，η）を算出することで、それらのＳＡＲ画像に含まれているクラッタを抑圧し、２つのＳＡＲ画像の差分ｓout（τ，η）をクラッタ抑圧後のＳＡＲ画像として移動目標検出・速度推定部１２に出力する。
2015158450.tif 000024
【００５４】
移動目標検出・速度推定部１２は、クラッタ抑圧部１１からクラッタ抑圧後のＳＡＲ画像を受けると、クラッタ抑圧後のＳＡＲ画像から移動目標を検出する。
即ち、移動目標検出・速度推定部１２は、クラッタ抑圧後のＳＡＲ画像に対して、予め設定されている検出用閾値よりも強度が高い信号を検出することによって、目標信号を検出する。目標の検出処理は、広くレーダ信号処理で用いられているいずれかの方法を用いればよいが、例えば、非特許文献１に開示されているＣＦＡＲ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｆａｌｓｅ Ａｌａｒｍ  Ｒａｔｅ）などを用いるのがよい。
最後に、移動目標検出・速度推定部１２は、振幅補償部１０から出力されたＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）と、位相及び振幅の補償処理後のＳＡＲ画像ｓ2,cal（τ，η）との位相差φtgtから、上記の式（１４）にしたがって移動目標におけるレーダ視線方向の速度ｖlosを推定する。
【００５５】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、レンジ方向画像レジストレーション部８が、プラットフォーム運動計測部５により計測されたプラットフォームの速度を用いて、ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂにより再生されたＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）のレンジ方向の位置合わせを行うように構成したので、進行方向に対して直角で、かつ、水平方向に並んでいる複数のアンテナ開口を用いる場合でも、信号対雑音電力比が低い移動目標を検出することができる効果を奏する。
即ち、進行方向に直交する方向に配置している２つのアンテナ開口を用いて観測された信号に対して、合成開口処理を行って２つのＳＡＲ画像を観測し、２つのＳＡＲ画像をレンジ方向にレジストレーションすることによって、２つのＳＡＲ画像の位置合わせを実施し、位相と振幅の調整を行った上で、２つのＳＡＲ画像の差分を計算することでクラッタを抑圧するため、クラッタのドップラー帯域幅が広い場合の信号対雑音電力比の低い低速移動目標の検出性能及び速度推定性能が向上する。
【００５６】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２による合成開口レーダ装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
オートフォーカス処理部２１は受信機４ａ，４ｂより出力されたデジタル受信信号からプラットフォームの位置及び速度を推定し、その推定結果を用いて、ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂにより再生された２つのＳＡＲ画像の焦点を合わせるオートフォーカス処理を実施する。なお、オートフォーカス処理部２１はオートフォーカス手段を構成している。
【００５７】
レンジ・アジマス方向画像レジストレーション部２２はオートフォーカス処理部２１によるオートフォーカス処理後の２つのＳＡＲ画像における相関関数のピーク位置を特定し、その相関関数のピーク位置を用いて、２つのＳＡＲ画像の位置合わせを行う。なお、レンジ・アジマス方向画像レジストレーション部２２は位置合わせ手段を構成している。
地形考慮型位相補償部２３はレンジ・アジマス方向画像レジストレーション部２２により位置合わせが行われた２つのＳＡＲ画像の間に、地形の影響で発生している位相差を推定して、その位相差を補償する補償処理を実施する。なお、地形考慮型位相補償部２３は補償手段を構成している。
【００５８】
図５の例では、合成開口レーダ装置の構成要素であるアンテナ１ａ，１ｂ、送信機２、送受切換器３、受信機４ａ，４ｂ、プラットフォーム運動計測部５及びレーダ信号処理部６のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、合成開口レーダ装置の一部（例えば、レーダ信号処理部６）がコンピュータで構成されていてもよい。
合成開口レーダ装置の一部（例えば、レーダ信号処理部６）をコンピュータで構成する場合、ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂ、オートフォーカス処理部２１、レンジ・アジマス方向画像レジストレーション部２２、地形考慮型位相補償部２３、振幅補償部１０、クラッタ抑圧部１１及び移動目標検出・速度推定部１２の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにすればよい。
【００５９】
次に動作について説明する。
プラットフォーム運動計測部５では、プラットフォームの位置及び速度を計測しているが、この計測結果には、一般的に一定の誤差が含まれている。
ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂは、一定の誤差が含まれているプラットフォーム運動計測部５の計測結果を用いて、受信機４ａ，４ｂより出力されたデジタル受信信号からＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）を再生するため、そのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）がぼけてしまう現象が少なからず発生する。
【００６０】
そこで、オートフォーカス処理部２１は、受信機４ａ，４ｂより出力されたデジタル受信信号からプラットフォームの位置及び速度を推定し、その推定結果を用いて、ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂにより再生された２つのＳＡＲ画像の焦点を自動的に合わせるオートフォーカス処理を実施する。ＳＡＲ画像の焦点を合わせることで、ＳＡＲ画像が結像されるため、ボケが抑えられた画像が得られる。
なお、オートフォーカス処理は公知の技術であるため詳細な説明を省略するが、オートフォーカス処理は、例えば、以下の非特許文献６に開示されている。
［非特許文献６］
大内和夫著「リモートセンシングのための合成開口レーダの基礎」東京電機大学出版局
【００６１】
レンジ・アジマス方向画像レジストレーション部２２は、オートフォーカス処理部２１によるオートフォーカス処理後の２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）を受けると、下記の式（１９）に示すように、そのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）とＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）の相互相関関数Ｃ（Δτ，Δη）を求める。
2015158450.tif 000025
【００６２】
レンジ・アジマス方向画像レジストレーション部２２は、ＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）とＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）の相互相関関数Ｃ（Δτ，Δη）を求めると、その相互相関関数Ｃ（Δτ，Δη）のピーク位置を特定する。
相互相関関数Ｃ（Δτ，Δη）のピーク位置は、下記の式（２０）に示すように、相互相関関数Ｃ（Δτ，Δη）の絶対値の最大を与える（Δτ，Δη）の組で与えられる。
2015158450.tif 000026
【００６３】
レンジ・アジマス方向画像レジストレーション部２２は、相互相関関数Ｃ（Δτ，Δη）のピーク位置を特定すると、その相互相関関数Ｃ（Δτ，Δη）のピーク位置を用いて、ＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）に対するＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）のレンジ方向のずれ量τ１と、ＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）に対するＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）のアジマス方向のずれ量η１とを算出する。
なお、式（２０）によって算出された（Δτ，Δη）の組がレンジ方向のずれ量τ１とアジマス方向のずれ量η１に相当する。
【００６４】
レンジ・アジマス方向画像レジストレーション部２２は、レンジ方向のずれ量τ１とアジマス方向のずれ量η１を算出すると、そのＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）をレンジ方向にずれ量τ１だけ移動させるとともに、そのＳＡＲ画像ｓ2（τ，η）をアジマス方向にずれ量η１だけ移動させることで、２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）の位置合わせを行う。
レンジ・アジマス方向画像レジストレーション部２２は、オートフォーカス処理部２１によるオートフォーカス処理後のＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）と、レンジ方向及びアジマス方向に移動後のＳＡＲ画像ｓ2,reg（τ，η）を地形考慮型位相補償部２３に出力する。
【００６５】
上記実施の形態１では無視しているが、アンテナ開口間を結ぶ基線が、クロストラック方向の成分を持つため、レジストレーション後のＳＡＲ画像間には、地形の影響による位相差が発生している。
そこで、地形考慮型位相補償部２３は、レンジ・アジマス方向画像レジストレーション部２２からＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）と、レンジ方向及びアジマス方向に移動後のＳＡＲ画像ｓ2,reg（τ，η）とを受けると、そのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）とＳＡＲ画像ｓ2,reg（τ，η）の間に、地形の影響で発生している位相差を推定して、その位相差を補償する補償処理を実施する。
この位相差を補償する補償処理は公知の技術であるため詳細な説明を省略するが、この位相差を補償する補償処理は、例えば、上記の特許文献１に開示されている。
【００６６】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、オートフォーカス処理部２１が、受信機４ａ，４ｂより出力されたデジタル受信信号からプラットフォームの位置及び速度を推定し、その推定結果を用いて、ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂにより再生された２つのＳＡＲ画像の焦点を自動的に合わせるオートフォーカス処理を実施するように構成したので、一定の誤差が含まれているプラットフォーム運動計測部５の計測結果を用いることで、ボケが生じているＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）のボケを抑えることができる効果を奏する。
【００６７】
また、この実施の形態２によれば、レンジ・アジマス方向画像レジストレーション部２２が、オートフォーカス処理部２１によるオートフォーカス処理後の２つのＳＡＲ画像ｓ1（τ，η），ｓ2（τ，η）における相関関数のピーク位置を特定し、その相関関数のピーク位置を用いて、２つのＳＡＲ画像の位置合わせを行うように構成したので、プラットフォーム運動計測部５の計測結果に含まれている誤差に起因するクラッタの消え残りを低減することができる効果を奏する。
【００６８】
さらに、この実施の形態２によれば、地形考慮型位相補償部２３が、ＳＡＲ画像ｓ1（τ，η）とＳＡＲ画像ｓ2,reg（τ，η）の間に、地形の影響で発生している位相差を推定して、その位相差を補償するように構成したので、地形に起因する位相差の影響を低減することができる効果を奏する。
【００６９】
この実施の形態２の合成開口レーダ装置は、オートフォーカス処理部２１を搭載しているが、上記実施の形態１の合成開口レーダ装置（図１の合成開口レーダ装置）が、ＳＡＲ画像再生部７ａ，７ｂとレンジ方向画像レジストレーション部８の間に、オートフォーカス処理部２１を搭載するようにしてもよい。
【００７０】
また、この実施の形態２の合成開口レーダ装置は、地形考慮型位相補償部２３を搭載しているが、上記実施の形態１の合成開口レーダ装置（図１の合成開口レーダ装置）が、位相補償部９を搭載する代わりに、地形考慮型位相補償部２３を搭載するようにしてもよい。
【００７１】
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。
【符号の説明】
【００７２】
１ａ，１ｂ  アンテナ、２  送信機（送信手段）、３  送受切換器、４ａ，４ｂ  受信機（受信手段）、５  プラットフォーム運動計測部（計測手段）、６  レーダ信号処理部、７ａ，７ｂ  ＳＡＲ画像再生部（レーダ画像再生手段）、８  レンジ方向画像レジストレーション部（位置合わせ手段）、９  位相補償部（補償手段）、１０  振幅補償部（補償手段）、１１  クラッタ抑圧部（クラッタ抑圧手段）、１２  移動目標検出・速度推定部（移動目標検出手段）、２１  オートフォーカス処理部（オートフォーカス手段）、２２  レンジ・アジマス方向画像レジストレーション部（位置合わせ手段）、２３  地形考慮型位相補償部（補償手段）。
【図１】
2015158450.tif 000027
【図２】
2015158450.tif 000028
【図３】
2015158450.tif 000029
【図４】
2015158450.tif 000030
【図５】
2015158450.tif 000031
【図６】
2015158450.tif 000032