(57)【要約】【課題】送信パルスのパルス幅をより適切な幅に調整することを可能にすること。【解決手段】本発明のレーダ装置は、上記レーダ装置の飛行速度、上記レーダ装置の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得する情報取得部と、上記飛行速度、上記飛行高度及び上記観測幅に基づいて、送信パルスのパルス幅を決定する決定部と、を備える。【選択図】図３
2017161339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ装置であって、
前記レーダ装置の飛行速度、前記レーダ装置の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得する情報取得部と、
前記飛行速度、前記飛行高度及び前記観測幅に基づいて、送信パルスのパルス幅を決定する決定部と、
を備えるレーダ装置。
【請求項２】
前記飛行高度は、測定装置により測定された測定高度であり、
前記情報取得部は、観測のターゲットの高度であるターゲット高度を取得し、
前記決定部は、前記測定高度及び前記ターゲット高度に基づいて、前記ターゲットに対する相対高度を算出する、
請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項３】
前記飛行高度は、観測のターゲットに対する相対高度である、請求項１に記載のレーダ装置。
【請求項４】
前記観測幅は、グランドレンジ観測幅であり、
前記情報取得部は、前記送信パルスの入射角を取得し、
前記決定部は、前記観測幅及び前記入射角に基づいて、スラントレンジ観測幅を算出する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項５】
前記観測幅は、スラントレンジ観測幅である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項６】
前記スラントレンジ観測幅は、グランドレンジ観測幅と前記送信パルスの入射角とに基づいて算出される観測幅である、請求項５に記載のレーダ装置。
【請求項７】
前記入射角は、前記レーダ装置の３次元位置と、観測のターゲットの３次元位置とに基づいて自動で算出される角度である、請求項４又は６に記載のレーダ装置。
【請求項８】
前記情報取得部は、受信信号のデジタル化のためのサンプリング速度を取得し、
前記決定部は、前記サンプリング速度にさらに基づいて、前記パルス幅を決定する、
請求項１〜７のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項９】
前記情報取得部は、前記サンプリング速度に対応するプリサメンション率を取得し、
前記決定部は、前記プリサメンション率にさらに基づいて、前記パルス幅を決定する、
請求項８に記載のレーダ装置。
【請求項１０】
前記決定部は、前記飛行速度から前記送信パルスのパルス繰返し周波数を決定するテーブルを用いて、前記パルス繰返し周波数を取得する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項１１】
前記決定部は、パラメータから他の値を決定する他のテーブルを用いることなく前記パルス幅を算出する、請求項１０に記載のレーダ装置。
【請求項１２】
前記パルス幅は、複数の制約条件を満たす、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項１３】
前記複数の制約条件は、前記送信パルスの送信タイミングに関する第１の制約条件、前記送信パルスの送信デューティに関する第２の制約条件、受信信号のデジタル化により得られるデータのデータレートに関する第３の制約条件、及び、受信信号のデジタル化により得られるサンプルの数に関する第４の制約条件を含む、請求項１２に記載のレーダ装置。
【請求項１４】
前記決定部は、前記複数の制約条件をそれぞれ満たす複数のパルス幅候補を算出し、前記複数のパルス幅候補に基づいて前記パルス幅を決定する、請求項１２又は１３に記載のレーダ装置。
【請求項１５】
前記決定部は、前記複数のパルス幅候補のうちの最小のパルス幅候補に基づいて前記パルス幅を決定する、請求項１４に記載のレーダ装置。
【請求項１６】
前記複数の制約条件は、前記送信パルスの送信タイミングに関する第１の制約条件を含み、
前記決定部は、前記飛行高度に基づいて、前記第１の制約条件を満たす第１のパルス幅候補を算出する、
請求項１４又は１５に記載のレーダ装置。
【請求項１７】
前記複数の制約条件は、前記送信パルスの送信デューティに関する第２の制約条件を含み、
前記決定部は、前記飛行速度に基づいて、前記第２の制約条件を満たす第２のパルス幅候補を算出する、
請求項１４〜１６のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項１８】
前記複数の制約条件は、受信信号のデジタル化により得られるデータのデータレートに関する第３の制約条件を含み、
前記決定部は、前記飛行速度及び前記観測幅に基づいて、前記第３の制約条件を満たす第３のパルス幅候補を算出する、
請求項１４〜１７のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項１９】
前記決定部は、前記飛行速度から前記送信パルスのパルス繰返し周波数を決定するテーブルを用いて、前記パルス繰返し周波数を取得し、前記パルス繰返し周波数に基づいて、前記パルス幅候補を算出する、
請求項１７又は１８に記載のレーダ装置。
【請求項２０】
前記複数の制約条件は、受信信号のデジタル化により得られるサンプルの数に関する第４の制約条件を含み、
前記決定部は、前記観測幅に基づいて、前記第４の制約条件を満たす第４のパルス幅候補を算出する、
請求項１４〜１９のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項２１】
前記情報取得部は、前記送信パルスの帯域幅を取得し、
前記決定部は、前記パルス幅及び前記帯域幅に基づいて、前記送信パルスを決定する、
請求項１〜２０のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項２２】
前記決定部は、前記送信パルスが予め用意されたものになるように、前記送信パルスを決定する、請求項２１に記載のレーダ装置。
【請求項２３】
前記レーダ装置は、飛行装置、飛行装置に搭載される装置、又は当該装置のモジュールである、請求項１〜２２のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項２４】
前記飛行装置は、小型航空機である、請求項２３に記載のレーダ装置。
【請求項２５】
前記レーダ装置は、合成開口レーダ装置である、請求項１〜２４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【請求項２６】
レーダ装置の飛行速度、前記レーダ装置の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得することと、
前記飛行速度、前記飛行高度及び前記観測幅に基づいて、送信パルスのパルス幅を決定することと、
を含む方法。
【請求項２７】
レーダ装置の飛行速度、前記レーダ装置の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得することと、
前記飛行速度、前記飛行高度及び前記観測幅に基づいて、送信パルスのパルス幅を決定することと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーダ装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
合成開口レーダ（Synthetic  Aperture  Radar：ＳＡＲ）の観測は、ＳＡＲセンサを搭載するプラットフォーム（例えば、航空機）を移動させながら、電波の送受信を繰り返すことにより実行される。具体的には、ＳＡＲの観測では、送信パルスが送信され、当該送信パルスの反射波が受信される。当該送信パルスは、観測の度に決定される。
【０００３】
例えば、送信パルスのパルス幅（パルス持続時間）及びパルス繰返し周波数（Pulse  Repetition  Frequency：ＰＲＦ）は、飛行速度から決定される。より具体的には、例えば、飛行速度と、送信パルスの帯域幅と、それらの組合せに対応するＰＲＦ及び送信パルス番号（送信パルスのパルス幅及び帯域幅の組合せを示す番号）とを含むテーブルが予め用意される。そして、当該テーブルを用いて、飛行速度から送信パルスのパルス幅が決められる。
【０００４】
さらに、ＰＦＲについては、小型航空機に搭載されるＳＡＲの観測において、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）により出力される位置／速度／高度情報に基づいて最適なＰＲＦを決定する技術が、開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０４−０７６４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＳＡＲの観測では、受信するデータの量（あるいはメモリの容量及び伝送経路の速度）、送信機の送信デューティ、及び送受信タイミングなどに関する制約条件がある。そのため、このような制約条件が満たされるように、送信パルスのパルス幅（パルス持続時間）を調整する必要がある。
【０００７】
受信するデータの量、送信デューティ、及び送受信タイミングは、飛行速度のみではなく、飛行高度及び観測幅によっても異なる。そのため、上述したように飛行速度のみに基づいてパルス幅を決定すると、より適切なパルス幅を得られず、その結果、観測性能が低くなる可能性がある。
【０００８】
例えば、とりわけＳＡＲセンサを備えるプラットフォームが低高度で飛行する小型航空機（例えば、プロペラ機、ヘリコプタ又はドローンなど）である場合には、送信パルスの送信から受信までの時間が短いので、高度の変化は送信タイミングに大きく影響し得る。そのため、高高度で飛行する航空機と比べて、小型航空機では送信パルスのパルス幅が細かく設定できることが望ましい。
【０００９】
本発明の目的は、送信パルスのパルス幅をより適切な幅に調整することを可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のレーダ装置は、上記レーダ装置の飛行速度、上記レーダ装置の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得する情報取得部と、上記飛行高度、上記飛行速度及び上記観測幅に基づいて、送信パルスのパルス幅を決定する決定部と、を備える。
【００１１】
本発明の方法は、レーダ装置の飛行速度、上記レーダ装置の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得することと、上記飛行高度、上記飛行速度及び上記観測幅に基づいて、送信パルスのパルス幅を決定することと、を含む。
【００１２】
本発明のプログラムは、レーダ装置の飛行速度、上記レーダ装置の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得することと、上記飛行高度、上記飛行速度及び上記観測幅に基づいて、送信パルスのパルス幅を決定することと、をプロセッサに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、送信パルスのパルス幅をより適切な幅に調整することが可能になる。なお、本発明により、当該効果の代わりに、又は当該効果とともに、他の効果が奏されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係るレーダ装置の概略的な構成の例を示すブロック図である。
【図２】レーダ装置の制御部の構成の例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係るレーダ装置の概略的な構成の例を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態に係る処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、同様に説明されることが可能な要素については、同一の符号を付することにより重複説明が省略され得る。
【００１６】
説明は、以下の順序で行われる。
１．本発明の実施形態の概要
２．第１の実施形態
２．１．レーダ装置の構成
２．２．技術的特徴
３．第２の実施形態
３．１．レーダ装置の構成
３．２．技術的特徴
【００１７】
＜＜１．本発明の実施形態の概要＞＞
まず、本発明の実施形態の概要を説明する。
【００１８】
本発明の実施形態では、例えば、レーダ装置の飛行速度のみではなく、レーダ装置の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅にも基づいて、送信パルスのパルス幅が決定される。
【００１９】
これにより、例えば、送信パルスのパルス幅をより適切な幅に調整することが可能になる。具体的な例として、低高度で飛行する小型航空機により観測を行う場合であっても、送信パルスのパルス幅が適切な幅に調整され得る。結果として、観測性能が向上し得る。
【００２０】
なお、上述した技術的特徴は本発明の実施形態の具体的な一例であり、当然ながら、本発明の実施形態は上述した技術的特徴に限定されない。
【００２１】
＜＜２．第１の実施形態＞＞
続いて、図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
【００２２】
＜２．１．レーダ装置の構成＞
まず、図１及び図２を参照して、第１の実施形態に係るレーダ装置１００の構成の例を説明する。図１は、第１の実施形態に係るレーダ装置１００の概略的な構成の例を示すブロック図である。図１を参照すると、レーダ装置１００は、操作部１０１、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）アンテナ１０３、ＧＰＳ受信部１０５、制御部１０７、送信部１０９、サーキュレータ１１１、アンテナ１１３、受信部１１５、記録部１１７及び画像処理部１１９を備える。
【００２３】
例えば、レーダ装置１００は、合成開口レーダ（ＳＡＲ）装置である。例えば、レーダ装置１００は、飛行装置に搭載される装置である。例えば、当該飛行装置は、小型航空機（プロペラ機、ヘリコプタ又はドローンなど）である。なお、レーダ装置１００は、この例に限られず、例えば、飛行装置そのものであってもよく、又は、飛行装置に搭載される装置のモジュールであってもよい。
【００２４】
操作部１０１は、観測パラメータを制御部１０７へ入力する。例えば、操作部１０１は、運用者による操作に応じて観測パラメータを取得し、当該観測パラメータを制御部１０７へ入力する。例えば、上記観測パラメータは、レンジ方向の観測幅を含む。例えば、操作部１０１は、他の情報（例えば、送信パルスの帯域幅、受信信号のサンプリングのためのサンプリング速度、及び、当該サンプリング速度に対応するプリサメンション率など）も制御部１０７８へ入力する。
【００２５】
ＧＰＳ受信部１０５は、ＧＰＳアンテナ１０３を介してＧＰＳ信号を受信し、速度及び高度を測定する。そして、ＧＰＳ受信部１０５は、測定速度及び測定高度を制御部１０７へ入力する。
【００２６】
制御部１０７は、操作部１０１からの観測パラメータ（及び上記他の情報）と、ＧＰＳ受信部１０５からの上記測定速度及び上記測定高度とに基づいて、送信パルスのパルス幅（パルス持続時間）を決定する。例えば、制御部１０７は、当該パルス幅に対応する送信パルス番号を算出する。
【００２７】
図２は、レーダ装置１００の制御部１０７の構成の例を示すブロック図である。図２を参照すると、制御部１０７は、情報取得部１３１、送信パルス決定部１３３及び信号発生制御部１３５を含む。これらの構成要素の具体的な動作は、後に詳細に説明する。なお、制御部１０７の構成要素（情報取得部１３１、送信パルス決定部１３３及び／又は信号発生制御部１３５）は、例えば、プロセッサ、メモリ、プログラム及びテーブルにより実装され得る。
【００２８】
送信部１０９は、制御部１０７による制御に応じて、サーキュレータ１１１及びアンテナ１１３を介して送信信号を送信波として送信する。当該送信波は、送信パルスである。
【００２９】
受信部１１５は、アンテナ１１３及びサーキュレータ１１１を介して受信波を受信信号として受信する。当該受信信号は、デジタル化され、記録部１１７に格納される。デジタル化された受信信号は、画像処理部１１９にも入力され、画像処理される。
【００３０】
＜２．２．技術的特徴＞
次に、図３を参照して、第１の実施形態に係る技術的特徴を説明する。
【００３１】
情報取得部１３１は、レーダ装置１００の飛行速度、レーダ装置１００の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得する。そして、送信パルス決定部１３３は、上記飛行速度、上記飛行高度及び上記観測幅に基づいて、送信パルスのパルス幅（パルス持続時間）を決定する。
【００３２】
これにより、例えば、送信パルスのパルス幅をより適切な幅に調整することが可能になる。具体的な例として、低高度で飛行する小型航空機により観測を行う場合であっても、送信パルスのパルス幅が適切な幅に調整され得る。結果として、観測性能が向上し得る。
【００３３】
（１）情報の取得
（ａ）飛行速度
情報取得部１３１は、レーダ装置１００の上記飛行速度を取得する。
【００３４】
例えば、上記飛行速度は、ＧＰＳ受信部１０５（即ち、測定装置）により測定された測定速度である。例えば、上述したようにＧＰＳ受信部１０５が上記測定速度を制御部１０７へ入力し、情報取得部１３１は上記測定速度を取得する。
【００３５】
なお、レーダ装置１００が飛行装置に搭載される装置（又はそのモジュール）である場合に、上記飛行速度は、当該飛行装置の飛行速度とも言える。
【００３６】
（ｂ）飛行高度
情報取得部１３１は、レーダ装置１００の上記飛行高度を取得する。
【００３７】
−第１の例：測定高度
例えば、上記飛行高度は、ＧＰＳ受信部１０５（即ち、測定装置）により測定された測定高度である。例えば、上述したようにＧＰＳ受信部１０５が上記測定高度を制御部１０７へ入力し、情報取得部１３１は上記測定高度を取得する。
【００３８】
この場合に、情報取得部１３１は、観測のターゲットの高度であるターゲット高度も取得する。一例として、当該ターゲット高度は、観測ターゲットの標高（ターゲット標高）であり、情報取得部１３１は、保持されている地図情報から当該ターゲット高度を取得する。そして、送信パルス決定部１３３は、上記測定高度及び上記ターゲット高度に基づいて、上記ターゲットに対する相対高度を算出する。
【００３９】
−第２の例：相対高度
上記飛行高度は、上記測定高度ではなく、上記ターゲットに対する相対高度であってもよい。この場合に、上記相対高度は、送信パルス決定部１３３ではなく他の構成要素（例えば、操作部１０１、又は、制御部１０７に含まれる他の構成要素（図示せず））によって算出されてもよい。
【００４０】
なお、レーダ装置１００が飛行装置に搭載される装置（又はそのモジュール）である場合に、上記飛行高度は、当該飛行装置の飛行高度とも言える。
【００４１】
（ｃ）観測幅
情報取得部１３１は、レンジ方向の上記観測幅を取得する。例えば、上述したように操作部１０１が観測パラメータの１つとして上記観測幅を制御部１０７へ入力し、情報取得部１３１は上記観測幅を取得する。
【００４２】
−第１の例：グランドレンジ観測幅
例えば、レンジ方向の上記観測幅は、グランドレンジ観測幅（グランドレンジ方向の観測幅）である。
【００４３】
この場合に、情報取得部１３１は、上記送信パルスの入射角を取得する。当該入射角は、例えば、地表面に入射する上記送信パルスと、地表と直角の法線とのなす角度である。一例として、操作部１０１が観測パラメータの１つとして上記入射角を制御部１０７へ入力し、情報取得部１３１は上記入射角を取得する。そして、送信パルス決定部１３３は、上記観測幅及び上記入射角に基づいて、スラントレンジ観測幅を算出する。
【００４４】
−第２の例：スラントレンジ観測幅
レンジ方向の上記観測幅は、グランドレンジ観測幅ではなく、スラントレンジ観測幅であってもよい。この場合に、上記スラントレンジ観測幅は、他の構成要素（例えば、操作部１０１）によって算出されてもよい。上記スラントレンジ観測幅は、上述したように、グランドレンジ観測幅及び入射角に基づいて算出されてもよい。
【００４５】
−入射角
例えば、上記入射角は、レーダ装置１００の３次元位置と、観測のターゲットの３次元位置とに基づいて自動で算出される。例えば、レーダ装置１００の上記３次元位置は、ＧＰＳ受信部１０５により測定される。例えば、上記ターゲットの上記３次元位置は、地図情報から取得される。例えば、上記入射角は、操作部１０１により算出される。これにより、例えば、観測に要する手間が軽減される。
【００４６】
（ｄ）サンプリング速度
例えば、情報取得部１３１は、受信信号のデジタル化のためのサンプリング速度も取得する。さらに、例えば、情報取得部１３１は、上記サンプリング速度に対応するプリサメンション率も取得する。例えば、操作部１０１が上記サンプリング速度及び上記プリサメンション率を制御部１０７へ入力し、情報取得部１３１は上記サンプリング速度及びプリサメンション率を取得する。
【００４７】
（ｅ）帯域幅
例えば、情報取得部１３１は、上記送信パルスの帯域幅も取得する。例えば、操作部１０１が上記帯域幅を制御部１０７へ入力し、情報取得部１３１は上記帯域幅を取得する。一例として、上記帯域幅は、ＳＡＲ観測モード番号（帯域幅を示す番号）という形で入力され、取得される。
【００４８】
これにより、例えば、観測において用いる周波数帯域幅を選択することが可能になる。そのため、例えば、分解能及び画質を変更することが可能になる。
【００４９】
なお、上記帯域幅は、固定的に定められてもよい。この場合に、情報取得部１３１は、上記帯域幅を取得しなくてもよい。
【００５０】
（２）パルス幅の決定
上述したように、送信パルス決定部１３３は、上記飛行速度、上記飛行高度及び上記観測幅に基づいて、上記送信パルスのパルス幅を決定する。例えば、送信パルス決定部１３３は、当該パルス幅を算出する。
【００５１】
（ａ）パルス繰返し周波数（Pulse  Repetition  Frequency：ＰＲＦ）
例えば、送信パルス決定部１３３は、上記飛行速度から、上記送信パルスのパルス繰返し周波数（ＰＲＦ）を取得する。そして、送信パルス決定部１３３は、当該ＰＲＦに基づいて、上記パルス幅を決定する。
【００５２】
具体的には、例えば、送信パルス決定部１３３は、上記飛行速度から上記送信パルスのＰＲＦを決定するテーブル（以下、「ＰＲＦテーブル」と呼ぶ）を用いて、当該ＰＲＦを取得する。当該ＰＲＦテーブルは、１つの独立パラメータ（飛行速度）のみを含むテーブル（１次元テーブル）であり、飛行速度とＰＲＦとの組合せの情報を含む。
【００５３】
なお、例えば、送信パルス決定部１３３は、パラメータから他の値を決定する他のテーブル（上記ＰＲＦテーブル以外のテーブル）を用いることなく上記パルス幅を算出する。
【００５４】
これにより、例えば、上記送信パルスの決定のために多次元テーブル（複数の独立パラメータを含むテーブル）を用いるケースと比べて、必要なメモリリソースの量が大幅に抑えられる。多次元テーブルを用いる場合には、独立パラメータの数が増えるに従って必要なメモリリソースの量が大幅に大きくなるが、上述したＰＲＦテーブルは最小限のメモリリソースで保持できるからである。さらに、メモリリソースの量の抑制により、例えば、制御部１０７（及びレーダ装置１００）の小型化が可能になる。
【００５５】
（ｂ）サンプリング速度／プリサメンション率
例えば、送信パルス決定部１３３は、上記サンプリング速度にさらに基づいて、上記パルス幅を決定する。さらに、例えば、送信パルス決定部１３３は、上記プリサメンション率にさらに基づいて、上記パルス幅を決定する。
【００５６】
（ｃ）制約条件
（送信パルス決定部１３３により決定される）上記パルス幅は、複数の制約条件を満たす。
【００５７】
例えば、送信パルス決定部１３３は、上記複数の制約条件をそれぞれ満たす複数のパルス幅候補を算出し、上記複数のパルス幅候補に基づいて上記パルス幅を決定する。
【００５８】
−第１の制約条件
例えば、上記複数の制約条件は、上記送信パルスの送信タイミングに関する第１の制約条件を含む。例えば、当該第１の制約条件は、送信パルスの送信動作中にレーダ装置１００の直下からのエコーを受信しないための制約条件であり、以下のように表される。
【００５９】
【数１】
2017161339.tif 000003
【００６０】
【表１】
2017161339.tif 000004
【００６１】
例えば、送信パルス決定部１３３は、上記飛行高度に基づいて、上記第１の制約条件を満たす第１のパルス幅候補を算出する。当該第１のパルス幅候補（τtx1）は、例えば以下のように表される。
【００６２】
【数２】
2017161339.tif 000005
【００６３】
−第２の制約条件
例えば、上記複数の制約条件は、上記送信パルスの送信デューティに関する第２の制約条件を含む。例えば、当該第２の制約条件は、以下のように表される。
【００６４】
【数３】
2017161339.tif 000006
【００６５】
【表２】
2017161339.tif 000007
【００６６】
例えば、送信パルス決定部１３３は、上記飛行速度に基づいて、上記第２の制約条件を満たす第２のパルス幅候補を算出する。より具体的には、例えば、送信パルス決定部１３３は、上記飛行速度から上記ＰＲＦを決定するテーブルを用いて、上記ＰＲＦを取得し、上記ＰＲＦに基づいて上記第２のパルス幅候補を算出する。当該第２のパルス幅候補（τtx2）は、例えば以下のように表される。
【００６７】
【数４】
2017161339.tif 000008
【００６８】
−第３の制約条件
例えば、上記複数の制約条件は、受信信号のデジタル化により得られるデータのデータレートに関する第３の制約条件を含む。例えば、当該第３の制約条件は、データを伝送経路で送信できるようにするための制約条件であり、以下のように表される。
【００６９】
【数５】
2017161339.tif 000009
【００７０】
【表３】
2017161339.tif 000010
【００７１】
例えば、送信パルス決定部１３３は、上記飛行速度及び上記観測幅に基づいて、上記第３の制約条件を満たす第３のパルス幅候補を算出する。より具体的には、例えば、送信パルス決定部１３３は、上記飛行速度から上記ＰＲＦを決定するテーブルを用いて、上記ＰＲＦを取得し、上記ＰＲＦ及び上記観測幅に基づいて上記第３のパルス幅候補を算出する。また、送信パルス決定部１３３は、上記サンプリング速度及び上記プリサメンション率にさらに基づいて、上記第３のパルス幅候補を算出する。当該第３のパルス幅候補（τtx3）は、例えば以下のように表される。
【００７２】
【数６】
2017161339.tif 000011
【００７３】
−第４の制約条件
例えば、上記複数の制約条件は、受信信号のデジタル化により得られるサンプルの数に関する第４の制約条件を含む。例えば、当該第４の制約条件は、データ量がメモリの容量を越えないようにするための制約条件であり、以下のように表される。
【００７４】
【数７】
2017161339.tif 000012
【００７５】
【表４】
2017161339.tif 000013
【００７６】
【数８】
2017161339.tif 000014
【００７７】
【表５】
2017161339.tif 000015
【００７８】
上記第４の制約条件として、２つの数式が示されているが、当該２つの数式の相違点は、許容値Ｋと許容値Ｌのみである。よって、許容値Ｋが許容値Ｌよりも小さい場合には、上記第４の制約条件は、実質的に、許容値Ｋを含む１つ目の数式であり、許容値Ｋが許容値Ｌよりも大きい場合には、上記第４の制約条件は、実質的に、許容値Ｌを含む２つ目の数式である。なお、レーダ装置１００が画像処理部１１９を備えない場合には、上記第４の制約条件は、許容値Ｋを含む１つ目の数式である。
【００７９】
例えば、送信パルス決定部１３３は、上記観測幅に基づいて、上記第４の制約条件を満たす第４のパルス幅候補を算出する。また、送信パルス決定部１３３は、上記サンプリング速度及び上記プリサメンション率にさらに基づいて、上記第４のパルス幅候補を算出する。当該第４のパルス幅候補（τtx4）は、例えば以下のように表される。
【００８０】
【数９】
2017161339.tif 000016
【００８１】
なお、Ｍ＝ｍｉｎ｛Ｋ，Ｌ｝である。レーダ装置１００が画像処理部１１９を備えない場合には、Ｍ＝Ｋである。
【００８２】
（ｄ）算出
例えば、送信パルス決定部１３３は、上記複数のパルス幅候補のうちの最小のパルス幅候補に基づいて上記パルス幅を決定する。
【００８３】
具体的には、例えば、送信パルス決定部１３３は、以下のように上記送信パルス幅（τtx）を算出し、決定する。
【００８４】
【数１０】
2017161339.tif 000017
2017161339.tif 000018
【００８５】
【表６】
2017161339.tif 000019
【００８６】
上述した数式では、１０６及び１０−６が用いられ、精度が１μsとなっている。なお、１０Ｘ及び１０−ＸのＸを変更することにより、精度を自由に調整することが可能である。
【００８７】
（３）送信パルスの決定
例えば、送信パルス決定部１３３は、上記パルス幅及び上記帯域幅に基づいて、上記送信パルスを決定する。より具体的には、例えば、送信パルス決定部１３３は、上記送信パルスを示す送信パルス番号という形で、上記送信パルスを決定する。一例として、当該送信パルス番号（nsignal）、上記パルス幅（τtx）及び上記帯域幅（観測モード番号mobs）の関係は、以下のとおりである。
【００８８】
【表７】
2017161339.tif 000020
【００８９】
例えば、送信パルス決定部１３３は、以下のように送信パルス番号（nsignal）を算出する。
【００９０】
【数１１】
2017161339.tif 000021
【００９１】
（４）エラー処理
例えば、送信パルス決定部１３３は、上記送信パルスが予め用意されているものになるように、上記送信パルスを決定する。
【００９２】
具体的には、例えば、上記送信パルス（上記送信パルス番号）が予め用意されているものではない場合には、上記送信パルス（上記送信パルス番号）は、予め用意されている送信パルス（送信パルス番号）のうちの、上記送信パルス（上記送信パルス番号）に最も近い送信パルス（送信パルス番号）に置き換えられる。
【００９３】
一例として、以下のような送信パルス番号（nsignal）が予め用意され、この範囲外の送信パルス番号は、この範囲内の最も近い番号に置き換えられる。
【００９４】
【数１２】
2017161339.tif 000022
【００９５】
例えば、観測幅が運用の想定よりも極端に広く設定されると、負の送信パルス番号が算出され得る。また、例えば、相対高度が運用の想定よりも高く、且つ、観測幅が極端に狭く設定されると、大きな送信パルス番号が算出され得る。
【００９６】
（５）パルス送信
例えば、信号発生制御部１３５は、送信部１０９（並びにサーキュレータ１１１及びアンテナ１１３）に、決定された上記送信パルスを送信させる。具体的には、例えば、信号発生制御部１３５は、決定された送信パルス番号に従って、デジタル信号を読みだし、当該デジタル信号を送信部１０９へ入力する。送信部１０９は、当該デジタル信号をＲＦ（Radio  Frequency）信号（送信信号）に変換し、サーキュレータ１１１及びアンテナ１１３を介して当該ＲＦ信号を送信する。
【００９７】
（６）処理の流れ
図３は、第１の実施形態に係る処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。
【００９８】
情報取得部１３１は、レーダ装置１００の飛行速度、レーダ装置１００の飛行高度、レンジ方向の観測幅、送信パルスの帯域幅、受信信号のデジタル化のためのサンプリング速度、及び当該サンプリング速度に対応するプリサメンション率を取得する（Ｓ２０１）。
【００９９】
送信パルス決定部１３３は、上記飛行速度から、上記送信パルスのパルス繰返し周波数（ＰＲＦ）を取得する（Ｓ２０３）。
【０１００】
送信パルス決定部１３３は、上記飛行高度、上記観測幅、上記サンプリング速度、上記プリサメンション率、及び上記ＰＲＦに基づいて、複数の制約条件をそれぞれ満たす複数のパルス幅候補を算出する（Ｓ２０５）。
【０１０１】
送信パルス決定部１３３は、上該複数のパルス幅候補に基づいて、上記送信パルスのパルス幅を決定する（Ｓ２０７）。
【０１０２】
送信パルス決定部１３３は、上記パルス幅及び上記帯域幅に基づいて、送信パルス番号を決定する（Ｓ２０９）。
【０１０３】
上記送信パルス番号が、予め用意されているものであれば（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、処理は終了する。
【０１０４】
上記送信パルス番号が、予め用意されているものではなければ（Ｓ２１１：ＮＯ）、送信パルス決定部１３３はエラー処理を行い（Ｓ２１３）、処理は終了する。なお、上記エラー処理では、上記送信パルス番号が、予め用意されている他の送信パルス番号に置き換えられる。
【０１０５】
以上、第１の実施形態を説明した。第１の実施形態によれば、飛行速度のみではなく、飛行高度及び観測幅にも基づいて、送信パルスのパルス幅が決定（算出）されるので、送信パルスのパルス幅がより適切な幅に調整され得る。具体的な例として、低高度で飛行する小型航空機により観測を行う場合であっても、送信パルスのパルス幅が適切な幅に調整され得る。結果として、観測性能が向上し得る。
【０１０６】
＜＜３．第２の実施形態＞＞
続いて、図４及び図５を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。上述した第１の実施形態は、具体的な実施形態であるが、第２の実施形態は、より一般化された実施形態である。
【０１０７】
＜３．１．レーダ装置の構成＞
まず、図４を参照して、第２の実施形態に係るレーダ装置３００の構成の例を説明する。図４は、第２の実施形態に係るレーダ装置３００の概略的な構成の例を示すブロック図である。図４を参照すると、レーダ装置３００は、情報取得部３０１及び決定部３０３を含む。
【０１０８】
例えば、レーダ装置３００は、合成開口レーダ（ＳＡＲ）装置である。例えば、レーダ装置３００は、飛行装置に搭載される装置である。例えば、当該飛行装置は、小型航空機（プロペラ機、ヘリコプタ又はドローンなど）である。なお、レーダ装置３００は、この例に限られず、例えば、飛行装置そのものであってもよく、又は、飛行装置に搭載される装置のモジュールであってもよい。
【０１０９】
情報取得部３０１及び決定部３０３は、例えば、プロセッサ、メモリ、プログラム及びテーブルにより実装され得る。情報取得部３０１及び決定部３０３の具体的な動作は、技術的特徴として以下で説明する。
【０１１０】
なお、当然ながら、レーダ装置３００は、他の構成要素をさらに含んでもよい。例えば、レーダ装置３００は、第１の実施形態におけるレーダ装置１００により備えられる１つ以上の構成要素（例えば、操作部１０１、ＧＰＳ受信部１０５、送信部１０９、受信部１１５、及び／又は信号発生制御部１３５など）をさらに含んでもよい。
【０１１１】
＜３．２．技術的特徴＞
次に、図５を参照して、第２の実施形態に係る技術的特徴を説明する。
【０１１２】
情報取得部３０１は、レーダ装置３００の飛行速度、レーダ装置３００の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得する。そして、決定部３０３は、上記飛行速度、上記飛行高度及び上記観測幅に基づいて、上記送信パルスのパルス幅（パルス持続時間）を決定する。
【０１１３】
これにより、例えば、送信パルスのパルス幅をより適切な幅に調整することが可能になる。具体的な例として、低高度で飛行する小型航空機により観測を行う場合であっても、送信パルスのパルス幅が適切な幅に調整され得る。結果として、観測性能が向上し得る。
【０１１４】
（１）情報の取得／パルス幅の決定／送信パルス番号の決定／エラー処理／パルス送信
一例として、情報取得部３０１は、第１の実施形態における情報取得部１３１と同様に動作し、決定部３０３は、第１の実施形態における送信パルス決定部１３３と同様に動作する。これらについての詳細（情報の取得、パルス幅の決定、送信パルス番号の決定、エラー処理、及びパルス送信）は、上述したとおりである。よって、ここでは重複する説明を省略する。
【０１１５】
（２）処理の流れ
図５は、第２の実施形態に係る処理の流れの例を説明するためのフローチャートである。
【０１１６】
情報取得部３０１は、レーダ装置３００の飛行速度、レーダ装置３００の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得する（Ｓ４０１）。
【０１１７】
決定部３０３は、上記飛行速度、上記飛行高度及び上記観測幅に基づいて、上記送信パルスのパルス幅（パルス持続時間）を決定する（Ｓ４０３）。
【０１１８】
なお、当然ながら、第２の実施形態に係る処理は、他のステップを含んでもよい。例えば、第２の実施形態に係る処理は、第１の実施形態に係る処理（図３を参照）に含まれる１つ以上のステップをさらに含んでもよい。
【０１１９】
以上、第２の実施形態を説明した。第２の実施形態によれば、飛行速度のみではなく、飛行高度及び観測幅にも基づいて、送信パルスのパルス幅が決定（算出）されるので、送信パルスのパルス幅がより適切な幅に調整され得る。具体的な例として、低高度で飛行する小型航空機により観測を行う場合であっても、送信パルスのパルス幅が適切な幅に調整され得る。結果として、観測性能が向上し得る。
【０１２０】
以上、本発明の実施形態を説明した。本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。上述した実施形態は例示であり、実施形態の組合せやそれらの各構成要素や各処理プロセスの組合せに様々な変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは、当業者に理解されるところである。
【０１２１】
例えば、レーダ装置が、飛行装置に搭載される装置である場合に、速度及び高度を測定する測定装置（例えば、ＧＰＳ受信部／ＧＰＳ受信機）は、当該レーダ装置により備えられず、当該飛行装置（又は当該飛行装置に搭載される他の装置）により備えられてもよい。この場合であっても、上記測定装置により測定される速度及び高度は、上記飛行装置の速度及び高度であるとともに、上記飛行装置に搭載されるレーダ装置の速度及び高度でもある。また、上記測定装置は、ＧＰＳ受信機に限られず、他の測定装置であってもよい。
【０１２２】
例えば、「飛行高度を取得する」及び「飛行高度に基づいて」のような表現が用いられているが、ここでの「飛行高度」は「飛行高度を示す情報」を意味し、「飛行高度を示す情報」は、飛行高度そのものを直接的に示す値であってもよく、又は、飛行高度を間接的に示す値（例えば、飛行高度に対応する番号／インデックス）であってもよい。ここでは「飛行高度」を例に挙げたが、「飛行速度」、「観測幅」、「帯域幅」、「サンプリング速度」及び「プリサメンション率」などについても同様のことが言える。
【０１２３】
例えば、本明細書に記載されている処理におけるステップは、必ずしもフローチャートに記載された順序に沿って時系列に実行されなくてよい。例えば、処理におけるステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で実行されても、並列的に実行されてもよい。
【０１２４】
また、本明細書において説明したレーダ装置の構成要素（例えば、情報取得部、送信パルス決定部、操作部及び／又はＧＰＳ受信部など）の処理を含む方法が提供されてもよく、当該構成要素の処理をプロセッサに実行させるためのプログラムが提供されてもよい。また、当該プログラムを記録した記録媒体が提供されてもよい。当然ながら、このような方法、プログラム及び記録媒体も本発明に含まれる。
【０１２５】
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
【０１２６】
（付記１）
レーダ装置であって、
前記レーダ装置の飛行速度、前記レーダ装置の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得する情報取得部と、
前記飛行速度、前記飛行高度及び前記観測幅に基づいて、送信パルスのパルス幅を決定する決定部と、
を備えるレーダ装置。
【０１２７】
（付記２）
前記飛行高度は、測定装置により測定された測定高度であり、
前記情報取得部は、観測のターゲットの高度であるターゲット高度を取得し、
前記決定部は、前記測定高度及び前記ターゲット高度に基づいて、前記ターゲットに対する相対高度を算出する、
付記１に記載のレーダ装置。
【０１２８】
（付記３）
前記飛行高度は、観測のターゲットに対する相対高度である、付記１に記載のレーダ装置。
【０１２９】
（付記４）
前記観測幅は、グランドレンジ観測幅であり、
前記情報取得部は、前記送信パルスの入射角を取得し、
前記決定部は、前記観測幅及び前記入射角に基づいて、スラントレンジ観測幅を算出する、
付記１〜３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【０１３０】
（付記５）
前記観測幅は、スラントレンジ観測幅である、付記１〜３のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【０１３１】
（付記６）
前記スラントレンジ観測幅は、グランドレンジ観測幅と前記送信パルスの入射角とに基づいて算出される観測幅である、付記５に記載のレーダ装置。
【０１３２】
（付記７）
前記入射角は、前記レーダ装置の３次元位置と、観測のターゲットの３次元位置とに基づいて自動で算出される角度である、付記４又は６に記載のレーダ装置。
【０１３３】
（付記８）
前記情報取得部は、受信信号のデジタル化のためのサンプリング速度を取得し、
前記決定部は、前記サンプリング速度にさらに基づいて、前記パルス幅を決定する、
付記１〜７のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【０１３４】
（付記９）
前記情報取得部は、前記サンプリング速度に対応するプリサメンション率を取得し、
前記決定部は、前記プリサメンション率にさらに基づいて、前記パルス幅を決定する、
付記８に記載のレーダ装置。
【０１３５】
（付記１０）
前記決定部は、前記飛行速度から前記送信パルスのパルス繰返し周波数を決定するテーブルを用いて、前記パルス繰返し周波数を取得する、付記１〜９のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【０１３６】
（付記１１）
前記決定部は、パラメータから他の値を決定する他のテーブルを用いることなく前記パルス幅を算出する、付記１０に記載のレーダ装置。
【０１３７】
（付記１２）
前記パルス幅は、複数の制約条件を満たす、付記１〜１１のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【０１３８】
（付記１３）
前記複数の制約条件は、前記送信パルスの送信タイミングに関する第１の制約条件、前記送信パルスの送信デューティに関する第２の制約条件、受信信号のデジタル化により得られるデータのデータレートに関する第３の制約条件、及び、受信信号のデジタル化により得られるサンプルの数に関する第４の制約条件を含む、付記１２に記載のレーダ装置。
【０１３９】
（付記１４）
前記決定部は、前記複数の制約条件をそれぞれ満たす複数のパルス幅候補を算出し、前記複数のパルス幅候補に基づいて前記パルス幅を決定する、付記１２又は１３に記載のレーダ装置。
【０１４０】
（付記１５）
前記決定部は、前記複数のパルス幅候補のうちの最小のパルス幅候補に基づいて前記パルス幅を決定する、付記１４に記載のレーダ装置。
【０１４１】
（付記１６）
前記複数の制約条件は、前記送信パルスの送信タイミングに関する第１の制約条件を含み、
前記決定部は、前記飛行高度に基づいて、前記第１の制約条件を満たす第１のパルス幅候補を算出する、
付記１４又は１５に記載のレーダ装置。
【０１４２】
（付記１７）
前記複数の制約条件は、前記送信パルスの送信デューティに関する第２の制約条件を含み、
前記決定部は、前記飛行速度に基づいて、前記第２の制約条件を満たす第２のパルス幅候補を算出する、
付記１４〜１６のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【０１４３】
（付記１８）
前記複数の制約条件は、受信信号のデジタル化により得られるデータのデータレートに関する第３の制約条件を含み、
前記決定部は、前記飛行速度及び前記観測幅に基づいて、前記第３の制約条件を満たす第３のパルス幅候補を算出する、
付記１４〜１７のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【０１４４】
（付記１９）
前記決定部は、前記飛行速度から前記送信パルスのパルス繰返し周波数を決定するテーブルを用いて、前記パルス繰返し周波数を取得し、前記パルス繰返し周波数に基づいて、前記パルス幅候補を算出する、
付記１７又は１８に記載のレーダ装置。
【０１４５】
（付記２０）
前記複数の制約条件は、受信信号のデジタル化により得られるサンプルの数に関する第４の制約条件を含み、
前記決定部は、前記観測幅に基づいて、前記第４の制約条件を満たす第４のパルス幅候補を算出する、
付記１４〜１９のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【０１４６】
（付記２１）
前記情報取得部は、前記送信パルスの帯域幅を取得し、
前記決定部は、前記パルス幅及び前記帯域幅に基づいて、前記送信パルスを決定する、
付記１〜２０のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【０１４７】
（付記２２）
前記決定部は、前記送信パルスが予め用意されたものになるように、前記送信パルスを決定する、付記２１に記載のレーダ装置。
【０１４８】
（付記２３）
前記レーダ装置は、飛行装置、飛行装置に搭載される装置、又は当該装置のモジュールである、付記１〜２２のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【０１４９】
（付記２４）
前記飛行装置は、小型航空機である、付記２３に記載のレーダ装置。
【０１５０】
（付記２５）
前記レーダ装置は、合成開口レーダ装置である、付記１〜２４のいずれか１項に記載のレーダ装置。
【０１５１】
（付記２６）
レーダ装置の飛行速度、前記レーダ装置の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得することと、
前記飛行速度、前記飛行高度及び前記観測幅に基づいて、送信パルスのパルス幅を決定することと、
を含む方法。
【０１５２】
（付記２７）
レーダ装置の飛行速度、前記レーダ装置の飛行高度、及びレンジ方向の観測幅を取得することと、
前記飛行速度、前記飛行高度及び前記観測幅に基づいて、送信パルスのパルス幅を決定することと、
をプロセッサに実行させるためのプログラム。
【符号の説明】
【０１５３】
１００、３００    レーダ装置
１３１、３０１    情報取得部
１３３            送信パルス決定部
３０３            決定部
【図１】
2017161339.tif 000023
【図２】
2017161339.tif 000024
【図３】
2017161339.tif 000025
【図４】
2017161339.tif 000026
【図５】
2017161339.tif 000027