(57)【要約】【課題】移動目標に画像シフトが生じても、移動目標を確実に検出することのできる合成開口レーダ装置を提供する。【解決手段】被搭載移動体の移動に伴ってビーム方向を電子的に走査制御しながら画像を取得する際に、前記被搭載移動体の移動軸に従ってサイクル毎に一定周期で画像を取得し、サイクル毎に取得された各々画像内の強度の極大値をＮ点抽出し、前記極大値毎に画像間を相関追跡して、画像間の極大値の位置の変化による速度ベクトルを算出し、前記速度ベクトルの絶対値と所定の速度スレショルドとを比較して、速度スレショルド以下であれば固定目標として抑圧し、速度スレショルド以上の点を移動目標として抽出する態様とする。【選択図】図１
2015052549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被搭載移動体の移動に伴ってビーム方向を電子的に走査制御しながら画像を取得する合成開口レーダ（ＳＡＲ：Synthetic Aperture Radar）装置において、
前記被搭載移動体の移動軸に従ってサイクル毎に一定周期で画像を取得する画像取得手段と、
前記画像取得手段でサイクル毎に取得された各々画像内の強度の極大値をＮ点抽出し、前記極大値毎に画像間を相関追跡して、画像間の極大値の位置の変化による速度ベクトルを算出し、前記速度ベクトルの絶対値と所定の速度スレショルドとを比較して、速度スレショルド以下であれば固定目標として抑圧し、速度スレショルド以上の点を移動目標として抽出する画像処理手段と
を具備する合成開口レーダ装置。
【請求項２】
前記画像処理手段は、前記移動目標の速度ベクトルを用いて、Ｎサイクル時において、固定基準点からの前記移動目標の距離差による位相をデータ取得間隔のＰＲＩ（Pulse Repetition Interval）毎に算出し、ＰＲＩ毎の位相ずれからＳＡＲ（Synthetic Aperture Radar）合成ビームの指向方向のずれを算出し、その指向方向のずれを移動目標のＳＡＲ画像のシフト量として補正して前記固定目標と共に表示する請求項１に記載の合成開口レーダ装置。
【請求項３】
前記画像処理手段は、前記指向方向のずれを補正した移動目標のＳＡＲ画像を前記固定目標と重畳してみて、前記移動目標が前記固定目標と交差し、かつ固定目標内に移動目標が存在する状態となるときは、前記移動目標を前記固定目標のエッジの外側に位置するように補正して表示する請求項２に記載の合成開口レーダ装置。
【請求項４】
被搭載移動体の移動に伴ってビーム方向を電子的に走査制御しながら画像を取得する合成開口レーダ（ＳＡＲ：Synthetic Aperture Radar）装置の画像処理方法において、
前記被搭載移動体の移動軸に従ってサイクル毎に一定周期で画像を取得し、
前記サイクル毎に取得された各々画像内の強度の極大値をＮ点抽出し、前記極大値毎に画像間を相関追跡して、画像間の極大値の位置の変化による速度ベクトルを算出し、前記速度ベクトルの絶対値と所定の速度スレショルドとを比較して、速度スレショルド以下であれば固定目標として抑圧し、速度スレショルド以上の点を移動目標として抽出する合成開口レーダ装置の画像処理方法。
【請求項５】
前記移動目標の速度ベクトルを用いて、Ｎサイクル時において、固定基準点からの前記移動目標の距離差による位相をデータ取得間隔のＰＲＩ（Pulse Repetition Interval）毎に算出し、ＰＲＩ毎の位相ずれからＳＡＲ（Synthetic Aperture Radar）合成ビームの指向方向のずれを算出し、その指向方向のずれを移動目標のＳＡＲ画像のシフト量として補正して前記固定目標と共に表示する請求項４に記載の合成開口レーダ装置の画像処理方法。
【請求項６】
前記指向方向のずれを補正した移動目標のＳＡＲ画像を前記固定目標と重畳してみて、前記移動目標が前記固定目標と交差し、かつ固定目標内に移動目標が存在する状態となるときは、前記移動目標を前記固定目標のエッジの外側に位置するように補正して表示する請求項５に記載の合成開口レーダ装置の画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、移動体に搭載され、移動目標を画像化する合成開口レーダ装置及びその画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の合成開口レーダ装置では、ＳＡＲ（Synthetic Aperture Radar）処理において、固定目標の場合は合成開口時間内で一定の位置にあるため、合成開口長Ｌの大開口アレイとして、固定目標に対して位相を合わせて最大ベクトルとなるように合成することが可能であり、正しい位置に画像化が可能である（非特許文献１，２，３参照）。一方、移動目標の場合は合成開口時間内で位置が変化するため、位相が変化して大開口アレイの波面ずれが生じてしまい、正しい位置からシフトした位置に画像が生成される。これが画像シフトと呼ばれる現象であり、固定座標点からの相対位置関係に大きな誤差が生じ、移動目標をロストする課題があった（非特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】ＳＡＲ方式（レンジ圧縮）：大内、“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、pp.131-149(2003)
【非特許文献２】ＳＡＲ方式（Ａｚ圧縮）：大内、“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、pp.171-178(2003)
【非特許文献３】ＳＡＲ方式（大開口アレイ合成、スポットライトＳＡＲ）：吉田、‘改定レーダ技術’、電子情報通信学会、pp.280-283(1996)
【非特許文献４】ＳＡＲ方式（移動体の画像シフト）：大内、“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、pp.218-223(2003)
【非特許文献５】ＤＢＳ（Doppler Beam Sharpning）方式：“Introduction to Airborne Radar”,Hughes Aircraft Company,p.561(1983)
【非特許文献６】ＳＡＲ処理方式（ポーラフォーマット変換再構成処理）：MEHRDAD SOUMEKH,“Synthetic Aperture Radar Signal Processing”, JOHN WILEY & SONS,INC.,pp.319-325(1999)
【非特許文献７】ＳＡＲ処理方式（レンジスタック方式再構成処理）：MEHRDAD SOUMEKH,“Synthetic Aperture Radar Signal Processing”, JOHN WILEY & SONS,INC.,pp.349-354(1999)
【非特許文献８】ＳＡＲ処理方式（レンジスタック方式再構成処理）：MEHRDAD SOUMEKH,“Synthetic Aperture Radar Signal Processing”, JOHN WILEY & SONS,INC.,pp.354-359(1999)
【非特許文献９】追尾フィルタ（α−β等）：吉田、‘改定レーダ技術’、電子情報通信学会、pp.264-267(1996)
【非特許文献１０】パルス圧縮：吉田、‘改定レーダ技術’、電子情報通信学会、pp.275-280(1996)
【非特許文献１１】エッジ検出：田村、“コンピュータ画像処理”、Ohmsya（2002）pp.182-199
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上述べたように、従来の合成開口レーダ装置では、移動目標の画像シフトにより固定座標点からの相対位置関係に大きな誤差が生じる課題があった。
【０００５】
本実施形態は上記課題に鑑みなされたもので、移動目標に画像シフトが生じても、移動目標を確実に検出することができ、さらに固定座標点からの相対位置関係を正すことのできる合成開口レーダ装置とその画像処理方法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】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本実施形態に係る合成開口レーダ装置とその画像処理方法は、被搭載移動体の移動に伴ってビーム方向を電子的に走査制御しながら画像を取得する際に、前記被搭載移動体の移動軸に従ってサイクル毎に一定周期で画像を取得し、サイクル毎に取得された各々画像内の強度の極大値をＮ点抽出し、前記極大値毎に画像間を相関追跡して、画像間の極大値の位置の変化による速度ベクトルを算出し、前記速度ベクトルの絶対値と所定の速度スレショルドとを比較して、速度スレショルド以下であれば固定目標として抑圧し、速度スレショルド以上の点を移動目標として抽出する態様とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示す合成開口レーダ装置の信号処理部の処理の流れを示すフローチャート。
【図３】図１に示す合成開口レーダ装置の機体フライト軸（飛翔経路）と画像化範囲との位置関係を示す概念図。
【図４】図３に示す装置の複数サイクルの相関追跡処理によってＳＡＲ画像を得るための概念図。
【図５】図３に示す装置の複数時刻における取得画像から移動点の速度ベクトルを取得するための概念図。
【図６】図１に示す合成開口レーダ装置のＳＡＲ画像における座標の定義を説明するための概念図。
【図７】図１に示す合成開口レーダ装置の相関追跡を説明するための概念図。
【図８】第２の実施形態に係る合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図９】図８に示す合成開口レーダ装置の処理の流れを示すフローチャート。
【図１０】図８に示す合成開口レーダ装置の画像シフトの補正処理を説明するための概念図。
【図１１】図８に示す合成開口レーダ装置の画像シフトの補正処理の効果を説明するための概念図。
【図１２】第３の実施形態に係る合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図。
【図１３】図１２に示す合成開口レーダ装置の処理の流れを示すフローチャート。
【図１４】図１２に示す合成開口レーダ装置の処理の流れを説明するための概念図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について、図面を参照して説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１乃至図７を参照して、第１の実施形態に係る航空機搭載の合成開口レーダ装置を説明する。
【００１０】
図１はその構成を示すブロック図である。図１において、アンテナ１は複数のアンテナ素子を配列して大開口アレイを形成してなるフェーズドアレイアンテナであり、送受信器２の送受信部２１から繰り返し供給される特定周波数の送信パルス信号（以下、ＰＲＦ（Pulse Repetition Frequency）信号）を指定方向に送出してその反射波を受信する。送受信部２１はアンテナ１の複数のアンテナ素子でそれぞれ受信された信号をビーム制御部２２からの指示に従って位相制御を施し合成することで、画像化したい範囲に受信ビームを形成する。受信ビームで得られた受信信号は信号処理器３に送られる。
【００１１】
この信号処理器３は、ＡＤ（Analog-Digital）変換部３１、レンジ圧縮部３２、Ａｚ圧縮部３３、極大値抽出部３４、相関追跡部３５、速度ベクトル抽出部３６、移動目標抽出部３７及び移動目標表示部３８を備える。
【００１２】
上記ＡＤ変換部３１は、送受信器２から供給されるＰＲＦ受信信号をディジタル信号に変換するもので、その変換結果はレンジ圧縮部３２及びＡｚ圧縮部３３によるＳＡＲ処理部に送られる。このＳＡＲ処理部では、合成開口の受信サイクル毎に、ディジタル化された開口アレイのＰＲＦ受信信号を、レンジ圧縮部３２によってレンジ（距離）方向にパルス圧縮し、Ａｚ圧縮部３３によってアジマス角方向にパルス圧縮する。これにより、レンジ方向の分解能、及びクロスレンジ方向の分解能が向上する。この基本処理の簡易化、高速化等のために種々の手法があり、代表的な処理として、ドップラービームシャープニング（DBS、Doppler Beam Sharpening、非特許文献５参照）、ポーラフォーマット変換再構成処理（非特許文献６参照）、レンジスタック再構成処理（非特許文献７参照）、バックプロジェクション再構成処理（非特許文献８参照）がある。処理方法の細部については各文献に記述があるため、本実施形態の説明では割愛する。
【００１３】
上記極大値抽出部３４は、ＳＡＲ処理出力から受信サイクル毎に受信強度の極大値を目標候補として抽出する。相関追跡部３５は、極大値抽出で得られた目標候補について受信サイクル毎に相関をとって同一性を判別し、同一と判断された極大値を目標候補として追跡する。速度ベクトル抽出部３６は、目標候補それぞれの速度ベクトルを相関処理結果から抽出する。移動目標抽出部３７は、目標候補の速度ベクトル抽出結果を速度スレッショルドと比較し、スレッショルドに満たない場合には固定目標と判断して抑圧し、スレッショルドを超えた場合には、移動目標と判定して移動目標表示部３８に移動目標の存在を表示し、移動目標情報として出力する。
【００１４】
図２は上記構成によるレーダ装置における信号処理器３の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。まず、送受信器２のＰＲＦ送受信により開口アレイのＰＲＦ受信信号を受けて（ステップＳ１）、ＡＤ変換部３１によりディジタル信号に変換し（ステップＳ２）、レンジ圧縮部３２及びＡｚ圧縮部３３によりレンジ圧縮及びＡｚ圧縮を実施することでＳＡＲ処理を施す（ステップＳ３，Ｓ４）。続いて、極大値抽出部３４により、ＳＡＲ受信サイクル毎に強度の極大値をとるセルを抽出してその周辺を０埋めし（ステップＳ５）、各極大値を比較して最大値をとるセルを抽出する（ステップＳ６）。ここで、最大値がスレショルドを超えるか否かを判断し（ステップＳ７）、超えない場合には（ＮＯ）、ステップＳ５〜Ｓ７の処理を繰り返す。ステップＳ７で最大値がスレッショルドを超えた場合（ＹＥＳ）には、その最大値のセル毎に航跡番号を付加し、順次、各航跡番号のセルについて相関追跡部３５により相関処理及び追跡処理を行った後（ステップＳ８，Ｓ９）、速度ベクトル抽出部３６で相関・追跡処理された最大値のセルから速度ベクトルを抽出し（ステップＳ１０）、速度スレッショルドを超える速度ベクトルのセルを移動目標として抽出する（ステップＳ１１）。ステップＳ８〜Ｓ１３の航跡番号変更ループにより全航跡番号の処理が完了した場合には、上記速度スレッショルドを超える速度ベクトルが得られた航跡番号のセルを移動目標として出力表示し（ステップＳ１４）、次のサイクルの処理に移行する。
【００１５】
ここで、上記航空機搭載の合成開口レーダ装置におけるＳＡＲ処理について説明する。スポットライトＳＡＲ（非特許文献３参照）の場合、図３に示すように、飛翔経路上の航空機において、搭載レーダ装置では、実開口ビームを画像化範囲に常に向けて照射し、合成開口時間（１サイクル）内で、ＰＲＩ間隔で送信したパルス毎に、ＰＲＩ内のレンジセル単位でデータを取得する。この取得データを用いてＳＡＲ処理を実施してＳＡＲ画像を得る。このようにして合成開口長のサイクル１〜Ｎで画像化範囲のＳＡＲ画像を取得すると、図４（ａ）に示すように、サイクル１〜ＮのＳＡＲ画像について相関追跡処理を行うことで、図４（ｂ）に示すように画像化範囲に存在する移動目標及び固定目標を検出することができる。また、合成開口時間（１サイクル）内で、例えば図５（ａ），（ｂ），（ｃ）の時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３における画像化領域のＳＡＲ画像が得られた場合、固定点を抑圧することで移動点の移動を速度ベクトルで表すことが可能である。なお、図３乃至図５の例はスポットライトＳＡＲの場合であるが、ＳＡＲ画像を得られるのであれば、側方を観測するストリップマップＳＡＲ等の他の方式でもよいのは言うまでもない。
【００１６】
ＳＡＲ画像は、各セルの強度の配列であり、それぞれの座標をＩ(x,y) と表現する。座標の定義を図６に示す。ここで、Ｘ軸はレンジ、Ｙ軸はフライト方向のクロスレンジを表す。ここでは、航空機のフライト速度をＶ、移動目標の座標を（Ｘ，Ｙ）、航空機位置（原点）からの距離をＲｃ、フライト方向に対する移動目標のなす角（アジマス角）をθazとする。
【００１７】
上記の条件の下で、Ｉ(x,y) より強度の極大値を抽出する。この方式としては、例えば次の手順とする。  
（１）Ｉ(x,y) 画像の各座標における強度をIamp(x,y) として、Iampの極大値を算出し、極大値となる座標（ｘ，ｙ）を抽出する。  
（２）この極大値となる座標（ｘ，ｙ）の周囲において、所定の範囲の強度をゼロとする。  
以降、極大値が所定の振幅以下になるまで（１）、（２）の処理を繰り返すことで、極大値となる全ての座標（ｘ，ｙ）を抽出する。
【００１８】
続いて、あるサイクルｎのＳＡＲ画像に対して、極大値となる座標（ｘi，ｙi）（ｉ＝１〜Ｍ）を抽出した後、（ｘi，ｙi）の各点毎に、サイクル間の相関追跡処理を行う。相関追跡手法としては、相関処理と追跡処理（αβフィルタ、カルマンフィルタ等）として、種々の組み合わせが考えられるが、ここでは説明を簡単にするために、相関処理はＮＮ（Nearest Neighbour）処理、追跡処理はαβフィルタ（非特許文献９参照）の場合について説明する。
【００１９】
まず、相関追跡の座標については、簡単のために、１次元（Ｘ軸、またはＹ軸のみ）で表現する。２次元に拡張するのは容易である。観測（位置）ベクトルをｙ、平滑ベクトルを  
【数１】
2015052549.tif 000003
【００２０】
とし、予測ベクトルを  
【数２】
2015052549.tif 000004
【００２１】
とすると、相関追跡の座標は次式で表現することができる。
【数３】
2015052549.tif 000005
【００２２】
次に、図７を参照して相関追跡処理について説明する。
【００２３】
まず、初期値（前回の予測サイクルの平滑値）を、  
【数４】
2015052549.tif 000006
【００２４】
とする。この初期値で予測される次のサイクルにおいて、検出目標（観測値：速度グルーピングによる重心によって求められる）が多数ある場合（ｊが複数）には、Ｓ／Ｎの高い目標から順にＰ個までを、相関追跡の対象とする。このうち、相関にＮＮ処理を採用する場合には、前のサイクルの予測値を用いてＮＮ観測値を選択し、予測値とＮＮ観測値より平滑値を求め、さらに平滑値を用いて次のサイクル予測値を算出する。以後、この処理を繰り返し実行することで、検出目標の相関追跡が実現される。
【００２５】
以上の相関追跡処理により、目標毎に、追跡航跡として（x,y）の速度ベクトルを算出することができる。この速度ベクトルの絶対値が所定の速度スレショルド以上であれば、移動目標として抽出し、速度スレショルド以下であれば、固定目標として抑圧できる。これにより、移動目標を確実に検出し通知することが可能となる。
【００２６】
（第２の実施形態）  
次に、図８乃至図１１を参照して、第２の実施形態に係る航空機搭載の合成開口レーダ装置を説明する。
【００２７】
図８は第２の実施形態に係る航空機搭載の合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図、図９は上記構成によるレーダ装置における信号処理器３の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。但し、図８及び図９において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複する説明は省略する。
【００２８】
第２の実施形態に係るレーダ装置は、図８に示すように、第１の実施形態の速度ベクトル抽出部３６で抽出した移動目標の速度ベクトルを用いて、移動目標検出部３７にて移動目標を検出する際に、移動目標の画像シフト量を補正する移動目標補正部３９を追加し、固定目標・移動目標表示部４０において、ＳＡＲ処理によって得られる固定目標と共に移動目標をより正確な相対位置に表示可能としたものである。このために、Ｎサイクル時において、固定基準点からの移動目標の距離差による位相をＰＲＩ毎に算出し、ＰＲＩ毎の位相ずれからＳＡＲ合成ビームの指向方向のずれを算出し、その指向方向のずれを移動目標のＳＡＲ画像のシフト量として補正し、固定目標との位置関係を正確に表示できるようにしている。
【００２９】
サイクルｎにおける目標ｉについて、位相ずれφを定式化すると次の通りである。  
【数５】
2015052549.tif 000007
【００３０】
ここで、  
ｘ(i,m,n)  ；目標ｉのサイクル＝ｎ、pri＝ｍにおけるｘ値  
ｙ(i,m,n)  ；目標ｉのサイクル＝ｎ、pri＝ｍにおけるｙ値  
ｘｆ(m,n)  ；機体のサイクル＝ｎ、pri＝ｍにおけるｘ値  
ｙｆ(m,n)  ；機体のサイクル＝ｎ、pri＝ｍにおけるｙ値  
λ         ；波長  
Ｒ(i,m,n)  ；目標ｉのサイクル＝ｎ、pri＝ｍにおける相対距離  
φ(i,m,n)  ；目標ｉのサイクル＝ｎ、pri＝ｍにおける位相
また、ｘ、ｙは次式で表現できる。  
ｘ(i,m,n) ＝ｘ0＋ｖｘ(m,i)×ｔ  
ｙ(i,m,n) ＝ｙ0＋ｖｙ(m,i)×t                                 …(3) 
ここで、  
ｖx ；目標の移動速度ベクトル平滑値のｘ成分  
ｖy ；目標の移動速度ベクトル平滑値のｙ成分  
ｔ  ；基準位置からの時間  
ｘ0 ；基準位置（合成開口長の中心）のｘ成分  
ｙ0 ；基準位置（合成開口長の中心）のｙ成分  
と表される。
【００３１】
移動目標の速度ベクトル平滑値により、位相ずれを算出すれば、ＳＡＲ出力の指向方向のずれを次式で算出することができる。
【数６】
2015052549.tif 000008
【００３２】
ここで、  
ｄ(m)   ；ＰＲＩ毎のデータ取得位置（ＳＡＲ大開口アレイの素子位置に相当）  
λ      ；波長  
θ(i,n) ；指向方向ずれ
上記(4)式のφ(i,m,n) に(2)式を代入すれば、θ(i,n) を算出することができる。
【００３３】
このθ(i,n) を用いて、次式により移動目標の反射点を位置補正する。  
【数７】
2015052549.tif 000009
【００３４】
ここで、  
ｘ(i,n)  ；目標ｉのサイクル＝ｎにおける生成画像の反射点のｘ値  
ｙ(i,n)  ；目標ｉのサイクル＝ｎにおける生成画像の反射点のｙ値  
ｘcal(i,n)；目標ｉのサイクル＝ｎにおける補正したｘ値  
ｙcal(i,n)；目標ｉのサイクル＝ｎにおける補正したｙ値  
（注記）ｘ、ｙの(0,0)は、合成開口長の中心等の基準点とする。
【００３５】
上記のｘcal、ｙcalの位置に移動目標を表示すれば、補正後の移動目標の画像を得ることができる。
【００３６】
具体的には、図９に示すように、移動目標抽出処理（ステップＳ１１）がなされた時点で、大開口アレイの波面ずれを算出し（ステップＳ２１）、指向方向ずれを算出し（ステップＳ２２）、これらのずれ量に基づいてＳＡＲ画像の画像をシフトする補正を行う（ステップＳ２３）。画像シフト補正の完了後、航跡番号の更新を行い（ステップＳ１２，Ｓ１３）、最終的に固定目標及び移動目標を同時に出力表示し（ステップＳ２４）、次のサイクル処理に移行する。
【００３７】
上記画像シフト補正の処理内容を図１０及び図１１を参照して説明する。
【００３８】
図１０は、速度Ｖで飛翔する航空機に搭載の合成開口レーダ装置において、レンジＸ−クロスレンジＹの座標系で観測ビームのビーム指向方向（スクイント角）で所定の速度ベクトルを持つ移動目標が抽出された場合の補正処理を示している。今、図１０（ａ）に示すように所定の速度ベクトルを持つ移動目標が抽出されたとすると、図１０（ｂ）に示すように、観測画像は速度ベクトルによる位相面のずれの影響を受けて画像シフトが生じてしまう。そこで、目標が固定の場合の位相面と目標の速度ベクトルによる位相面のずれとの関係から観測位相が決定されることを考慮して、観測画像の画像シフト補正を行う。
【００３９】
図１１は、図１０に示したＸ−Ｙ座標系において、画像シフト補正を行わない場合（ａ１），（ａ２）と補正を行う場合（ｂ１），（ｂ２）を比較して示している。まず、補正を行わない場合には、図１１（ａ１）に示すように、目標固定の場合の位相面(1)と目標の速度ベクトルによる位相面のずれ(2) を考慮すると、観測位相は(1)＋(2)となり、合成開口レーダビームは、図１１（ａ２）に示すようにシフトしてしまう。そこで、図１１（ｂ１）に示すように、目標の速度ベクトルによる位相面のずれを位相補正する。これにより、本実施形態によれば、図１１（ｂ２）に示すように合成開口ビームを本来の方向にシフト補正することができる。
【００４０】
尚、図１１では、目標の観測位相を曲線で記述しているが、ＳＡＲ画像処理を実施する際には、この曲線（目標位置と機体飛翔による位相の曲線）と逆特性をもつ参照信号を用いて、Ａｚ圧縮処理を実施する。
【００４１】
補正前では、移動目標の速度ベクトルにより、大開口アレイの波面がずれてＳＡＲビームの指向方向にシフトが生じるため、このシフト量を算出すれば、正規の位置に移動目標の画像を生成できる。
【００４２】
（第３の実施形態）  
次に、図１２乃至図１４を参照して、第３の実施形態に係る航空機搭載の合成開口レーダ装置を説明する。
【００４３】
図１２は第３の実施形態に係る航空機搭載の合成開口レーダ装置の構成を示すブロック図、図１３は上記構成によるレーダ装置における信号処理器３の具体的な処理の流れを示すフローチャートである。但し、図１２及び図１３において、図１及び図２、図８及び図９と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複する説明は省略する。
【００４４】
第３の実施形態に係るレーダ装置では、図１２に示すように、固定目標・移動目標表示部４０の前段に固定目標に対する移動目標の相対位置関係を補正する移動目標位置補正部４１を配置している。
【００４５】
この場合の信号処理部３の処理の流れは、図１３に示すように、ステップＳ２３にて画像シフト補正した移動目標の位置を固定目標の位置と重ね合わせてみて（ステップＳ２６）、両者が交差するか否かを判断する（ステップＳ２７）。すなわち、速度による画像シフト成分を補正した移動目標は、もともと得られている固定目標の画像に重畳して表示することができる。この際に、固定目標と移動目標が交差する場合には、移動目標の画像シフト補正に誤差が生じていると判断できる。そこで、画像のエッジ検出処理（非特許文献１１）により、固定目標（建造物）の周囲を抽出した結果、移動目標の交差が確認された場合には、固定目標の外側に移動目標の位置を補正して（ステップＳ２８）、固定目標と共に表示する（ステップＳ２９）。
【００４６】
具体例を、図１４に示す。まず、図１４（ａ１）に示すように、固定目標（固定点の集まり）に画像シフト補正された移動目標が重なった場合に、エッジ検出処理を行った結果、図１４（ａ２）に示すように移動目標が建造物等のエッジ内であれば、図１４（ａ３）に示すように、移動目標の位置を最も近いエッジ（移動目標点とエッジまでの距離最小）の外側に補正する。
【００４７】
また、図１４（ｂ１）に示すように、エッジ形状の縦横比が所定のスレショルド以上であり、道路や滑走路等と判定する場合は、図１４（ｂ２）に示すように移動目標がエッジ内であると判断されても、道路内の移動車両と判断し、図１４（ｂ３）に示すように補正を実施しない。
【００４８】
したがって、本実施形態の構成によれば、固定目標に移動目標の画像シフト補正結果を表示する際に、固定目標との位置関係を把握し、重なった場合には、固定目標のエッジと重ならないようにエッジの外側に位置するように調整し、また固定目標の縦横比からその固定目標が道路や滑走路等である場合には、移動目標が走行する範囲であることを認識して表示位置をそのままとする、という簡単な手法で移動目標を適切な位置に表示することが可能となる。
【００４９】
なお、合成開口処理方式については、ポーラフォーマット変換画像再構成処理（非特許文献６）、レンジスタック画像再構成処理（非特許文献７）、バックプロジェクション画像再構成処理（(非特許文献８)、ドップラービームシャープニング画像再構成処理（非特許文献９）等、レーダによる画像化（画像再構成）ができれば任意の方式でよいのは言うまでもない。
【００５０】
また、スポットライトＳＡＲの場合について述べたが、側方監視のストリップマップＳＡＲ（サイドルッキングマッピングに同じ、非特許文献３）の場合でも適用できる。
【００５１】
尚、本実施形態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の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１…アンテナ、２…送受信器、２１…送受信部、２２…ビーム制御部、３…信号処理器、３１…ＡＤ（Analog-Digital）変換部、３２…レンジ圧縮部、３３…Ａｚ圧縮部、３４…極大値抽出部、３５…相関追跡部、３６…速度ベクトル抽出部、３７…移動目標抽出部、３８…移動目標表示部、３９…移動目標補正部、４０…固定目標・移動目標表示部、４１…移動目標位置補正部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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