(57)【要約】【課題】マルチベースライン観測で得られた複数の観測データを用いて高分解能なレーダ画像を生成できるようにすることを目的とする。【解決手段】処理装置記憶部１９０は、レーダから観測地域までの距離として観測距離を含んで観測信号を表す複数の観測データ１９１を記憶する。観測信号補正部１１０は、複数の観測データ１９１の複数の観測距離を用いて最小二乗法によって距離順の複数の距離であって隣り合う距離の距離差が同じである複数の距離を複数の等間隔距離として算出する。観測信号補正部１１０は、等間隔距離を同じ距離順の観測距離から差し引いた値を距離補償量として算出し、距離補償量を用いて複数の観測信号を補正する。干渉信号算出部１２０は、基準の観測信号と他の観測信号とを干渉させた干渉信号を算出する。信号足し合わせ部１３０は、干渉信号を足し合わせた足し合わせ信号を表すデータを画像データ１９２として生成する。【選択図】図６
2013195102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダを搭載した飛行体で観測地域を複数回観測して得られる複数の観測データであって前記レーダから前記観測地域までの距離として観測距離を含んで観測信号を表す複数の観測データを記憶する観測データ記憶部と、
前記複数の観測データの観測データ毎に算出する値であって前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離から差し引いた場合に前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離を距離順に並べたときの隣り合う観測距離の距離差が同じになる値を前記複数の観測データの観測データ毎に距離補償量として算出し、前記観測データ毎に算出した前記距離補償量を用いて前記複数の観測データを補正する観測データ補正部と、
前記観測データ補正部によって補正された前記複数の観測データを用いて前記観測地域のレーダ画像を得るための画像データを生成する画像データ生成部と
を備えることを特徴とするレーダ画像処理装置。
【請求項２】
前記観測データ補正部は、前記複数の観測データの複数の観測距離を用いて最小二乗法によって距離順の複数の距離であって隣り合う距離の距離差が同じである複数の距離を複数の等間隔距離として算出し、前記複数の等間隔距離の等間隔距離を前記複数の観測距離のうち当該等間隔距離と同じ距離順の観測距離から差し引いた値を当該観測距離を含んだ観測データの前記距離補償量として算出する
ことを特徴とする請求項１記載のレーダ画像処理装置。
【請求項３】
前記レーダ画像生成部は、前記複数の観測データそれぞれの観測信号のうちいずれかの観測信号を基準信号として選択し、前記複数の観測データそれぞれの観測信号のうち前記基準信号以外の他の観測信号と前記基準信号とを干渉させた干渉信号を前記他の観測信号毎に算出し、前記他の観測信号毎に算出した干渉信号を足し合わせた足し合わせ信号を表すデータを前記画像データとして生成する
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のレーダ画像処理装置。
【請求項４】
レーダを搭載した飛行体で観測地域を複数回観測して得られる複数の観測データであって前記レーダから前記観測地域までの距離として観測距離を含んで観測信号を表す複数の観測データを記憶する観測データ記憶部を備えるコンピュータに実行させるためのレーダ画像処理プログラムであって、
前記複数の観測データの観測データ毎に算出する値であって前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離から差し引いた場合に前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離を距離順に並べたときの隣り合う観測距離の距離差が同じになる値を前記複数の観測データの観測データ毎に距離補償量として算出し、前記観測データ毎に算出した前記距離補償量を用いて前記複数の観測データを補正する観測データ補正処理と、
前記観測データ補正処理によって補正された前記複数の観測データを用いて前記観測地域のレーダ画像を得るための画像データを生成する画像データ生成処理と
を前記コンピュータに実行させるためのレーダ画像処理プログラム。
【請求項５】
前記観測データ補正処理は、前記複数の観測データの複数の観測距離を用いて最小二乗法によって距離順の複数の距離であって隣り合う距離の距離差が同じである複数の距離を複数の等間隔距離として算出し、前記複数の等間隔距離の等間隔距離を前記複数の観測距離のうち当該等間隔距離と同じ距離順の観測距離から差し引いた値を当該観測距離を含んだ観測データの前記距離補償量として算出する処理である
ことを特徴とする請求項４記載のレーダ画像処理プログラム。
【請求項６】
前記レーダ画像生成処理は、前記複数の観測データそれぞれの観測信号のうちいずれかの観測信号を基準信号として選択し、前記複数の観測データそれぞれの観測信号のうち前記基準信号以外の他の観測信号と前記基準信号とを干渉させた干渉信号を前記他の観測信号毎に算出し、前記他の観測信号毎に算出した干渉信号を足し合わせた足し合わせ信号を表すデータを前記画像データとして生成する処理である
ことを特徴とする請求項４または請求項５記載のレーダ画像処理プログラム。
【請求項７】
観測データ記憶部と、観測データ補正部と、画像データ生成部とを備えるレーダ画像処理装置を用いて実行するレーダ画像処理方法であって、
前記観測データ記憶部は、レーダを搭載した飛行体で観測地域を複数回観測して得られる複数の観測データであって前記レーダから前記観測地域までの距離として観測距離を含んで観測信号を表す複数の観測データを記憶する記憶部であり、
前記観測データ補正部が、前記複数の観測データの観測データ毎に算出する値であって前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離から差し引いた場合に前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離を距離順に並べたときの隣り合う観測距離の距離差が同じになる値を前記複数の観測データの観測データ毎に距離補償量として算出し、前記観測データ毎に算出した前記距離補償量を用いて前記複数の観測データを補正し、
前記画像データ生成部が、前記観測データ補正部によって補正された前記複数の観測データを用いて前記観測地域のレーダ画像を得るための画像データを生成する
ことを特徴とするレーダ画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、高分解能なレーダ画像を生成するためのレーダ画像処理装置、レーダ画像処理プログラムおよびレーダ画像処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の実開口レーダや合成開口レーダでは、目標物の高さを計測するために目標物を複数回観測するマルチベースライン観測を実施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−８３２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、例えば、マルチベースライン観測で得られた複数の観測データを用いて高分解能なレーダ画像を生成できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のレーダ画像処理装置は、
レーダを搭載した飛行体で観測地域を複数回観測して得られる複数の観測データであって前記レーダから前記観測地域までの距離として観測距離を含んで観測信号を表す複数の観測データを記憶する観測データ記憶部と、
前記複数の観測データの観測データ毎に算出する値であって前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離から差し引いた場合に前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離を距離順に並べたときの隣り合う観測距離の距離差が同じになる値を前記複数の観測データの観測データ毎に距離補償量として算出し、前記観測データ毎に算出した前記距離補償量を用いて前記複数の観測データを補正する観測データ補正部と、
前記観測データ補正部によって補正された前記複数の観測データを用いて前記観測地域のレーダ画像を得るための画像データを生成する画像データ生成部とを備える。
【０００６】
前記観測データ補正部は、前記複数の観測データの複数の観測距離を用いて最小二乗法によって距離順の複数の距離であって隣り合う距離の距離差が同じである複数の距離を複数の等間隔距離として算出し、前記複数の等間隔距離の等間隔距離を前記複数の観測距離のうち当該等間隔距離と同じ距離順の観測距離から差し引いた値を当該観測距離を含んだ観測データの前記距離補償量として算出する。
【０００７】
前記レーダ画像生成部は、前記複数の観測データそれぞれの観測信号のうちいずれかの観測信号を基準信号として選択し、前記複数の観測データそれぞれの観測信号のうち前記基準信号以外の他の観測信号と前記基準信号とを干渉させた干渉信号を前記他の観測信号毎に算出し、前記他の観測信号毎に算出した干渉信号を足し合わせた足し合わせ信号を表すデータを前記画像データとして生成する。
【０００８】
本発明のレーダ画像処理プログラムは、
レーダを搭載した飛行体で観測地域を複数回観測して得られる複数の観測データであって前記レーダから前記観測地域までの距離として観測距離を含んで観測信号を表す複数の観測データを記憶する観測データ記憶部を備えるコンピュータに実行させるためのプログラムである。
前記レーダ画像処理プログラムは、
前記複数の観測データの観測データ毎に算出する値であって前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離から差し引いた場合に前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離を距離順に並べたときの隣り合う観測距離の距離差が同じになる値を前記複数の観測データの観測データ毎に距離補償量として算出し、前記観測データ毎に算出した前記距離補償量を用いて前記複数の観測データを補正する観測データ補正処理と、
前記観測データ補正処理によって補正された前記複数の観測データを用いて前記観測地域のレーダ画像を得るための画像データを生成する画像データ生成処理とを前記コンピュータに実行させる。
【０００９】
前記観測データ補正処理は、前記複数の観測データの複数の観測距離を用いて最小二乗法によって距離順の複数の距離であって隣り合う距離の距離差が同じである複数の距離を複数の等間隔距離として算出し、前記複数の等間隔距離の等間隔距離を前記複数の観測距離のうち当該等間隔距離と同じ距離順の観測距離から差し引いた値を当該観測距離を含んだ観測データの前記距離補償量として算出する処理である。
【００１０】
前記レーダ画像生成処理は、前記複数の観測データそれぞれの観測信号のうちいずれかの観測信号を基準信号として選択し、前記複数の観測データそれぞれの観測信号のうち前記基準信号以外の他の観測信号と前記基準信号とを干渉させた干渉信号を前記他の観測信号毎に算出し、前記他の観測信号毎に算出した干渉信号を足し合わせた足し合わせ信号を表すデータを前記画像データとして生成する処理である。
【００１１】
本発明のレーダ画像処理方法は、
観測データ記憶部と、観測データ補正部と、画像データ生成部とを備えるレーダ画像処理装置を用いて実行する方法である。
前記観測データ記憶部は、レーダを搭載した飛行体で観測地域を複数回観測して得られる複数の観測データであって前記レーダから前記観測地域までの距離として観測距離を含んで観測信号を表す複数の観測データを記憶する記憶部である。
前記レーダ画像処理方法において、
前記観測データ補正部が、前記複数の観測データの観測データ毎に算出する値であって前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離から差し引いた場合に前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離を距離順に並べたときの隣り合う観測距離の距離差が同じになる値を前記複数の観測データの観測データ毎に距離補償量として算出し、前記観測データ毎に算出した前記距離補償量を用いて前記複数の観測データを補正し、
前記画像データ生成部が、前記観測データ補正部によって補正された前記複数の観測データを用いて前記観測地域のレーダ画像を得るための画像データを生成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、例えば、マルチベースライン観測で得られた複数の観測データを用いて高分解能なレーダ画像を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１におけるマルチベースライン観測２１０を表す図。
【図２】実施の形態１における観測距離ｒおよび観測角θ０を示す図。
【図３】実施の形態１におけるマルチベースライン観測２１０を表す垂直断面図。
【図４】実施の形態１における０回目とｎ回目との観測距離の距離差を表す図。
【図５】実施の形態１におけるクロスアジマス圧縮の効果を表す概念図。
【図６】実施の形態１におけるレーダ画像処理装置１００の機能構成図。
【図７】実施の形態１におけるレーダ画像処理方法を示すフローチャート。
【図８】実施の形態１における複数の観測距離ｒｘの近似直線ｒ’を表す図。
【図９】実施の形態１におけるレーダ画像処理装置１００のハードウェア資源の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
マルチベースライン観測で得られた複数の観測データを用いて高分解能なレーダ画像を生成する形態について説明する。
【００１５】
図１は、実施の形態１におけるマルチベースライン観測２１０を表す図である。
実施の形態１におけるマルチベースライン観測２１０について、図１に基づいて説明する。
【００１６】
ＳＡＲ衛星２００（飛行体の一例）は、ＳＡＲ（Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ  Ｒａｄａｒ）（レーダの一例）を搭載した人工衛星であり、観測地域２０２の上空を複数回飛行する。
ＳＡＲ衛星２００は、観測地域２０２の上空を飛行する度に観測地域２０２に向けて電磁波２０１を照射し、観測地域２０２で反射して戻ってきた電磁波２０１（反射波）を受信信号として受信し、受信信号を表す受信データを生成する。
但し、ＳＡＲ衛星２００はレーダを搭載した飛行体の一例であり、ＳＡＲの代わりに実開口レーダまたはその他のレーダを人工衛星に搭載しても構わない。また、ＳＡＲまたはその他のレーダを人工衛星以外の飛行体（航空機、気球、飛行船など）に搭載しても構わない。
このように、複数回のレーダ観測を行うことを「マルチベースライン観測２１０」という。
【００１７】
レーダ画像処理装置（図示省略）は、ＳＡＲ衛星２００によって生成された受信データを用いてＳＡＲの画像処理（例えば、レンジ圧縮、アジマス圧縮）を行い、観測地域２０２を映したレーダ画像の画像データを生成する。
【００１８】
つまり、マルチベースライン観測２１０によって、複数の受信データと複数の画像データとが得られる。
以下、画像データを「観測データ」といい、画像データが表す信号（ＳＡＲ信号）を「観測信号」という。但し、以降の説明において、画像データの代わりに受信データを「観測データ」として用いて、ＳＡＲ信号の代わりに受信信号を「観測信号」として用いても構わない。
【００１９】
次に、マルチベースライン観測２１０による理想的な複数の観測信号の関係を表すためにビームフォーミング理論について説明する。
【００２０】
図２は、実施の形態１における観測距離ｒおよび観測角θ０を示す図である。
図２において、観測信号Ｓ（ｒ，θ０）は、観測距離ｒ（スラントレンジともいう）および観測角θ０（オフナディア角ともいう）を用いて、以下の式（１）で表すことができる。
ここで、「Ａ（θ０）」は観測角が「θ０」である場合の観測信号の振幅であり、「ｅｘｐ（ｘ）」はｘの指数関数であり、「ｊ」は複素数であり、「λ」は波長である。
【００２１】
【数１】
2013195102.tif 000003
【００２２】
図３は、実施の形態１におけるマルチベースライン観測２１０を表す垂直断面図である。
図３において、白丸はレーダ観測を行った観測点を表し、黒丸はレーダ観測によって観測された観測地点を表す。また、図面に対して垂直の方向がＳＡＲ衛星２００の進行方向（アジマス方向）に相当する。
以下、各観測点（白丸）を含む直線（近似直線）の方向を「クロスアジマス方向２１１」という。
また、初回のレーダ観測の回数を「０回目」とし、以降のレーダ観測の回数を「１回目」、「２回目」、・・・、「ｎ回目（ｎは３以上の整数）」とする。そして、ｘ回目（ｘは０からｎまでの整数）のレーダ観測の観測距離ｒを「ｒｘ」とする。
【００２３】
図４は、実施の形態１における０回目とｎ回目との観測距離の距離差を表す図である。
図４において、レーダ観測の観測点（白丸）間の距離（基線長）を「Ｂ」とする。基線長Ｂに比べて観測点と観測地点（図示省略）との距離（観測距離ｒｘ）が十分に長い場合、各回の観測角θｘは「θ」で近似することができ、０回目の観測距離ｒ０とｎ回目の観測距離ｒｎとの距離差は「ｎＢｓｉｎθ」で表すことができる。
【００２４】
つまり、「ｒｎ−ｒ０＝ｎＢｓｉｎθ  …式（２）」が成り立つ。
同様に、ｘ回目の観測距離ｒｘについて、「ｒｘ−ｒ０＝ｘＢｓｉｎθ」が成り立つ。
【００２５】
０回目の観測点からｎ回目の観測点までの距離「Ｌ」は、後述するクロスアジマス圧縮における仮想のレーダのアンテナ長（等価アンテナ長）に相当する。
【００２６】
上記の仮定は、合成開口レーダ（ＳＡＲ）のインターフェロメトリ処理で用いられる仮定と同様である。
【００２７】
前記した式（１）に基づいて、各回の観測信号Ｓ（ｒＸ，θ）は、以下の式（３）で表すことができる。
【００２８】
【数２】
2013195102.tif 000004
【００２９】
０回目の観測信号Ｓ（ｒ０，θ）とｙ回目（ｙは１からｎまでの整数）の観測信号Ｓ（ｒｙ，θ）とを干渉させた干渉信号Ｖｙ（θ）は、以下の式（４）で表すことができる。
【００３０】
【数３】
2013195102.tif 000005
【００３１】
そして、干渉信号Ｖｙ（θ）を足し合わせた足し合わせ信号Ｖ（θ）は、以下の式（５）のようにフーリエ級数の形で表すことができる。
以下、足し合わせ信号Ｖ（θ）を得る技術を「クロスアジマス圧縮」という。
【００３２】
【数４】
2013195102.tif 000006
【００３３】
上記の式（５）のＶ（θ）は離散空間の足し合わせ信号を表したものである。
連続空間の足し合わせ信号Ｖｃｏｎｔ（θ）は、クロスアジマス圧縮の等価アンテナ長Ｌ（図４参照）を用いて以下の式（６）で表すことができる。
【００３４】
【数５】
2013195102.tif 000007
【００３５】
上記の式（６）は、レンジ圧縮やアジマス圧縮と同様に、観測信号をｓｉｎｃ関数に圧縮できることを示している。
つまり、上記の式（６）は、クロスアジマス圧縮が従来のレーダ画像処理（レンジ圧縮やアジマス圧縮）に対してレーダ画像を更に高分解能化できることを意味している。
【００３６】
図５は、実施の形態１におけるクロスアジマス圧縮の効果を表す概念図である。
図５に示すように、クロスアジマス圧縮は、レンジ圧縮前またはレンジ圧縮後に比べてビーム幅を絞り込む効果を奏する。さらに、クロスアジマス圧縮は、レンジ圧縮前またはレンジ圧縮後に比べてパルス幅を小さくする効果を奏する。
このため、クロスアジマス圧縮後の観測信号からクロスアジマス方向２１１（図３参照）の分解能が高いレーザ画像を得ることができる。
【００３７】
但し、上記のビームフォーミング理論は観測点間の距離（基線長Ｂ）が等間隔であることを前提としている（図４参照）。一方で、実際のマルチベースライン観測２１０では観測点間の距離が等間隔にならない。
このため、高い精度でクロスアジマス圧縮を行うためには、観測点間の距離が等間隔になるように観測信号を補正する必要がある。
【００３８】
次に、観測信号を補正してクロスアジマス圧縮を行うレーダ画像処理装置について説明する。
【００３９】
図６は、実施の形態１におけるレーダ画像処理装置１００の機能構成図である。
実施の形態１におけるレーダ画像処理装置１００の機能構成について、図６に基づいて説明する。
【００４０】
レーダ画像処理装置１００は、観測信号補正部１１０、干渉信号算出部１２０、信号足し合わせ部１３０、レーダ画像再生部１４０および処理装置記憶部１９０を備える。
【００４１】
観測信号補正部１１０（観測データ補正部の一例）は、観測点間の距離が等間隔になるように複数の観測信号を補正する。
【００４２】
干渉信号算出部１２０（画像データ生成部の一例）は、観測信号補正部１１０によって補正された複数の観測信号を用いて、基準信号とする観測信号と他の観測信号とを干渉させた複数の干渉信号を算出する。
【００４３】
信号足し合わせ部１３０（画像データ生成部の一例）は、干渉信号算出部１２０によって算出された複数の干渉信号を足し合わせた足し合わせ信号を算出し、足し合わせ信号を表すデータを画像データ１９２として生成する。
【００４４】
レーダ画像再生部１４０は、画像データ１９２を用いてレーダ画像を生成し、生成したレーダ画像をディスプレイに表示する。
【００４５】
処理装置記憶部１９０（観測データ記憶部の一例）は、レーダ画像処理装置１００で使用するデータを記憶する。
例えば、処理装置記憶部１９０は、マルチベースライン観測２１０で得られた観測回数分の観測データ１９１を予め記憶する。観測データ１９１は観測信号を表すデータである。観測データ１９１は、観測距離ｒと観測角θと観測信号の実部の値と観測信号の虚部の値とを時系列に含む。観測データ１９１に含まれるデータは、前記した式（１）のように表すことができる。
また例えば、処理装置記憶部１９０は、信号足し合わせ部１３０によって生成される画像データ１９２を記憶する。
【００４６】
図７は、実施の形態１におけるレーダ画像処理方法を示すフローチャートである。
実施の形態１におけるレーダ画像処理方法について、図７に基づいて説明する。
【００４７】
Ｓ１１１からＳ１１４において、観測信号補正部１１０は、複数の観測データ１９１が表すそれぞれの観測信号を以下のように補正する。
【００４８】
Ｓ１１１において、観測信号補正部１１０は、複数の観測データ１９１それぞれの観測信号の観測距離を距離順に並べ替える。
以下、昇順に並べ替えたｎ＋１個の観測距離を「ｒ０、ｒ１、ｒ２・・・、ｒｎ」とする。
Ｓ１１１の後、Ｓ１１２に進む。
【００４９】
Ｓ１１２において、観測信号補正部１１０は、ｎ＋１個の観測距離「ｒ０、ｒ１、ｒ２・・・、ｒｎ」を最小二乗法で線形近似し、ｎ＋１個の観測距離「ｒ０、ｒ１、ｒ２・・・、ｒｎ」の近似直線ｒ’を算出する。
【００５０】
図８は、実施の形態１における複数の観測距離ｒｘの近似直線ｒ’を表す図である。
図８に示すように、近似直線ｒ’は、複数の観測距離ｒｘの配置を直線で近似したものである。図８において、横軸は観測回数ｘを示し、縦軸は観測距離ｒを示す。
【００５１】
近似直線ｒ’は、「ｒ’＝ａ１ｘ＋ａ０  …式（７）」で表すことができる。「ａ１」は近似直線ｒ’の傾きであり、「ａ０」は近似直線ｒ’の切片である。
以下、近似直線ｒ’におけるｘ回目のレーダ観測の観測距離を「ｒ’ｘ」とする。
【００５２】
図７に戻り、レーダ画像処理方法の説明を続ける。
Ｓ１１２の後、Ｓ１１３に進む。
【００５３】
Ｓ１１３において、観測信号補正部１１０は、Ｓ１１２で算出した近似直線ｒ’を用いて観測回数０からｎについて観測距離ｒｘと観測距離ｒ’ｘとの差分を算出する。
以下、観測距離ｒｘと観測距離ｒ’ｘとの差分を「距離補償量Δｒｘ」とする。
【００５４】
距離補償量Δｒｘは、「Δｒｘ＝ｒｘ−ｒ’ｘ  …式（８）」で表すことができる。
【００５５】
Ｓ１１３の後、Ｓ１１４に進む。
【００５６】
Ｓ１１４において、観測信号補正部１１０は、Ｓ１１３で算出した距離補償量Δｒｘを用いて観測信号Ｓ’（ｒＸ，θ）の位相補償（補正）を行う。これにより、前述のビームフォーミング理論における観測点間の等間隔の距離に対する実際のマルチベースライン観測における観測点間の距離のずれを補正することができる。
位相補償後の観測信号Ｓ（ｒＸ，θ）は、距離補償量Δｒｘを用いて以下の式（９）で表すことができる。
【００５７】
【数６】
2013195102.tif 000008
【００５８】
Ｓ１１４の後、Ｓ１２０に進む。
【００５９】
Ｓ１２０において、干渉信号算出部１２０は、０番目の観測信号Ｓ（ｒ０，θ）を基準信号として選択し、基準信号と他の観測信号Ｓ（ｒｙ，θ）とを干渉させた干渉信号Ｖｙ（θ）を算出する。但し、干渉信号算出部１２０は、０番目の観測信号以外の観測信号を基準信号として選択しても構わない。
干渉信号Ｖｙ（θ）は、以下の式（１０）で表すことができる。
【００６０】
【数７】
2013195102.tif 000009
【００６１】
Ｓ１２０の後、Ｓ１３０に進む。
【００６２】
Ｓ１３０において、信号足し合わせ部１３０は、Ｓ１２０で算出された干渉信号Ｖｙ（θ）を足し合わせた足し合わせ信号Ｖ（θ）を算出する。
足し合わせ信号Ｖ（θ）は、以下の式（１１）で表すことができる。
【００６３】
【数８】
2013195102.tif 000010
【００６４】
上記の式（１１）は、前述したビームフォーミング理論の式（５）において「Ｂｓｉｎθ」が「ａ１」に置き換わったものである。
【００６５】
信号足し合わせ部１３０は、上記の式（１１）の足し合わせ信号Ｖ（θ）を表すデータを生成する。足し合わせ信号Ｖ（θ）を表すデータは、レーダ画像を生成するための画像データ１９２である。
Ｓ１３０の後、Ｓ１４０に進む。
【００６６】
Ｓ１４０において、レーダ画像再生部１４０は、Ｓ１３０で生成された画像データ１９２を用いてレーダ画像を生成し、生成したレーダ画像をディスプレイに表示する。
観測データ１９１がＳＡＲ信号ではなく受信信号を表す信号である場合、レーダ画像再生部１４０は、画像データ１９２に対してレンジ圧縮やアジマス圧縮などのＳＡＲ画像処理を行い、ＳＡＲ画像処理後の画像データ１９２を用いてレーダ画像を表示する。
Ｓ１４０により、レーダ画像処理方法の処理は終了する。
【００６７】
図７で説明したレーダ画像処理方法により、従来の実開口レーダや合成開口レーダのレーダ画像を高分解能化することができる。また、経年変化等による相関の劣化を可視化することに応用することもできる。
【００６８】
図９は、実施の形態１におけるレーダ画像処理装置１００のハードウェア資源の一例を示す図である。
図９において、レーダ画像処理装置１００（コンピュータの一例）は、ＣＰＵ９０１（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を備えている。ＣＰＵ９０１は、バス９０２を介してＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０４、通信ボード９０５（通信装置）、ディスプレイ９１１（表示装置）、キーボード９１２、マウス９１３、ドライブ９１４、磁気ディスク装置９２０などのハードウェアデバイスと接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。ドライブ９１４は、ＦＤ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などの記憶媒体を読み書きする装置である。
ＲＯＭ９０３、ＲＡＭ９０４、磁気ディスク装置９２０およびドライブ９１４は記憶装置の一例である。キーボード９１２、マウス９１３および通信ボード９０５は入力装置の一例である。ディスプレイ９１１および通信ボード９０５は出力装置の一例である。
【００６９】
通信ボード９０５は、有線または無線で、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、インターネット、電話回線などの通信網に接続している。
【００７０】
磁気ディスク装置９２０には、ＯＳ９２１（オペレーティングシステム）、プログラム群９２２、ファイル群９２３が記憶されている。
【００７１】
プログラム群９２２には、実施の形態において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが含まれる。プログラム（例えば、レーダ画像処理プログラム）は、ＣＰＵ９０１により読み出され実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものであり、また「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００７２】
ファイル群９２３には、実施の形態において説明する「〜部」で使用される各種データ（入力、出力、判定結果、計算結果、処理結果など）が含まれる。
【００７３】
実施の形態において構成図およびフローチャートに含まれている矢印は主としてデータや信号の入出力を示す。
フローチャートなどに基づいて説明する実施の形態の処理はＣＰＵ９０１、記憶装置、入力装置、出力装置などのハードウェアを用いて実行される。
【００７４】
実施の形態において「〜部」として説明するものは「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、ハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで実装されても構わない。
【００７５】
実施の形態１において、例えば、以下のようなレーダ画像処理装置（レーダ画像処理装置１００）について説明した。括弧内に実施の形態１で用いた名称を記す。
【００７６】
レーダ画像処理装置は、観測データ記憶部（処理装置記憶部１９０）と、観測データ補正部（観測信号補正部１１０）と、画像データ生成部（干渉信号算出部１２０、信号足し合わせ部１３０）とを備える。
観測データ記憶部は、レーダを搭載した飛行体（ＳＡＲ衛星２００）で観測地域を複数回観測して得られる複数の観測データであって前記レーダから前記観測地域までの距離として観測距離を含んで観測信号を表す複数の観測データ（観測データ１９１）を記憶する。
観測データ補正部は、前記複数の観測データの観測データ毎に算出する値であって前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離から差し引いた場合に前記複数の観測データそれぞれの前記観測距離を距離順に並べたときの隣り合う観測距離の距離差が同じになる値を前記複数の観測データの観測データ毎に距離補償量として算出する。観測データ補正部は、前記観測データ毎に算出した前記距離補償量を用いて前記複数の観測データそれぞれの前記観測信号を補正する。
画像データ生成部は、前記観測データ補正部によって補正された前記複数の観測データを用いて前記観測地域のレーダ画像を得るための画像データ（画像データ１９２）を生成する。
【００７７】
前記観測データ補正部は、前記複数の観測データの複数の観測距離を用いて最小二乗法によって距離順の複数の距離であって隣り合う距離の距離差が同じである複数の距離を複数の等間隔距離（近似直線の観測距離）として算出し、前記複数の等間隔距離の等間隔距離を前記複数の観測距離のうち当該等間隔距離と同じ距離順の観測距離から差し引いた値を当該観測距離を含んだ観測データの前記距離補償量として算出する。
【００７８】
前記レーダ画像生成部は、前記複数の観測データそれぞれの観測信号のうちいずれかの観測信号を基準信号として選択する。前記レーダ画像生成部は、前記複数の観測データそれぞれの観測信号のうち前記基準信号以外の他の観測信号と前記基準信号とを干渉させた干渉信号を前記他の観測信号毎に算出する。前記レーダ画像生成部は、前記他の観測信号毎に算出した干渉信号を足し合わせた足し合わせ信号を表すデータを前記画像データとして生成する。
【符号の説明】
【００７９】
１００  レーダ画像処理装置、１１０  観測信号補正部、１２０  干渉信号算出部、１３０  信号足し合わせ部、１４０  レーダ画像再生部、１９０  処理装置記憶部、１９１  観測データ、１９２  画像データ、２００  ＳＡＲ衛星、２０１  電磁波、２０２  観測地域、２１０  マルチベースライン観測、２１１  クロスアジマス方向、９０１  ＣＰＵ、９０２  バス、９０３  ＲＯＭ、９０４  ＲＡＭ、９０５  通信ボード、９１１  ディスプレイ、９１２  キーボード、９１３  マウス、９１４  ドライブ、９２０  磁気ディスク装置、９２１  ＯＳ、９２２  プログラム群、９２３  ファイル群。
【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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