JP6950863B2 - Polarimetric SAR system, program, and polarimetric SAR data correction method - Google Patents
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Description
本発明は、全偏波を使用する観測モードを有するポラリメトリックSAR(Synthetic Aperture Radar:合成開口レーダ)技術に関する。 The present invention relates to a polarimetric SAR (Synthetic Aperture Radar) technique having an observation mode using all polarizations.
SARは、航空機や人工衛星などのプラットフォームに搭載され、電波を用いて地表や海面の画像を取得するレーダである。近年では、送受信に使用する電波の偏波方向として、送信に水平/垂直の2種類の直線偏波、受信にも水平/垂直の2種類の直線偏波の、計4種類の偏波(総じて全偏波と呼ぶ)を使用する観測モードを有するSARが増えている。このような観測モードを有するSARはポラリメトリックSARと呼ばれ、単一の偏波では抽出できないターゲット情報を抽出し、解析することが可能である。 SAR is a radar that is mounted on platforms such as aircraft and artificial satellites and acquires images of the surface of the earth and sea using radio waves. In recent years, there are a total of four types of polarized waves (generally, two types of linearly polarized waves, horizontal / vertical for transmission and two types of linearly polarized waves, horizontal / vertical for reception, as the polarization directions of radio waves used for transmission and reception. An increasing number of SARs have observation modes that use (called all-polarized light). A SAR having such an observation mode is called a polarimetric SAR, and it is possible to extract and analyze target information that cannot be extracted with a single polarization.
偏波とは、電場の振動方向が規則的な電波のことである。水平偏波とは、地表や海面に対して、電場の振動方向が水平な偏波のことをいい、H偏波とも呼ばれる。垂直偏波とは、電場の振動方向が水平偏波に対して垂直な偏波のことをいい、V偏波とも呼ばれる。 Polarized light is a radio wave in which the vibration direction of the electric field is regular. Horizontally polarized waves refer to polarized waves in which the vibration direction of the electric field is horizontal with respect to the ground surface and the sea surface, and are also called H polarized waves. Vertically polarized wave refers to polarized wave in which the vibration direction of the electric field is perpendicular to horizontal polarized wave, and is also called V-polarized light.
さらに、送信が水平偏波、受信が水平偏波であることをHH偏波、送信が水平偏波、受信が垂直偏波であることをHV偏波、送信が垂直偏波、受信が水平偏波であることをVH偏波、送信が垂直偏波、受信が垂直偏波であることをVV偏波という。 Furthermore, transmission is horizontally polarized, reception is horizontally polarized, HH polarization, transmission is horizontally polarized, reception is vertically polarized, HV polarization, transmission is vertically polarized, and reception is horizontally biased. Waves are called VH polarization, transmission is called vertical polarization, and reception is called vertical polarization.
全偏波を使用する観測モードを有する、ポラリメトリックSAR技術では、水平偏波データおよび垂直偏波データが揃うと、各々の振幅を調整することによって任意の傾きの偏波データを生成することができる。加えて位相差も調整することによって、任意の傾きと任意の離心率の楕円偏波データを生成することができる。このことが送信および受信のいずれにも適用できるため、ポラリメトリックSARによる観測データから、任意の偏波で送信および受信を行った観測データを生成することができる。 In the polarimetric SAR technology, which has an observation mode that uses all polarization, when the horizontally polarized data and the vertically polarized data are prepared, the polarization data of an arbitrary inclination is generated by adjusting the amplitude of each. Can be done. In addition, by adjusting the phase difference, it is possible to generate elliptical polarization data having an arbitrary slope and an arbitrary eccentricity. Since this can be applied to both transmission and reception, it is possible to generate observation data transmitted and received with arbitrary polarization from the observation data obtained by the polarimetric SAR.
このような技術を出願人は特許文献1や2で開示している。特許文献1では、全偏波観測モードで取得したフルポラリメトリデータを用いて、送信波と受信波の偏波面の傾きを変化させた画像を演算処理によって仮想的に生成する画像処理法を開示している。この手法によれば、送信波と受信波の偏波面の傾きを変化させながら複数枚の画像を得ることで、ターゲットをより鮮明に映し出す画像を得ることができる。また、特許文献2では、全偏波観測モードで取得したフルポラリメトリデータのレンジ信号対虚像比を改善する補正処理法を開示している。
The applicant discloses such a technique in
電波をターゲットに正確に指向するために、レーダの指向性を可変させる合成開口レーダがある。この種の合成開口レーダでは次のいずれかの方法がしばしば用いられる。 There is a synthetic aperture radar that changes the directivity of the radar in order to accurately direct the radio waves to the target. One of the following methods is often used in this type of synthetic aperture radar.
(i)プラットフォームに固定されたフェーズドアレイアンテナによりアジマス方向およびエレベーション方向に電波を走査することによって、電波を観測ターゲットに指向する。 (I) The radio waves are directed to the observation target by scanning the radio waves in the azimuth direction and the elevation direction by the phased array antenna fixed to the platform.
(ii)ヨー方向およびロール方向に駆動する2軸駆動機構により機械的にアンテナを動かすことによって、電波をターゲットに指向する。 (Ii) The radio wave is directed to the target by mechanically moving the antenna by the two-axis drive mechanism that drives in the yaw direction and the roll direction.
(iii)アジマス方向に走査できるプラットフォームに固定されたフェーズドアレイアンテナと、ロール方向に駆動する1軸駆動機構を用い、電波をターゲットに指向する。 (Iii) A phased array antenna fixed to a platform capable of scanning in the azimuth direction and a uniaxial drive mechanism driven in the roll direction are used to direct radio waves to a target.
(iv)エレベーション方向に走査できるプラットフォームに固定されたフェーズドアレイアンテナと、ヨー方向に駆動する1軸駆動機構を用い、電波をターゲットに指向する。 (Iv) A phased array antenna fixed to a platform capable of scanning in the elevation direction and a uniaxial drive mechanism driven in the yaw direction are used to direct radio waves to a target.
ポラリメトリックSARでは、偏波情報を基にした解析を行うために、送受信で使用する偏波の傾きの正確性が非常に重要と云える。 In the polarimetric SAR, it can be said that the accuracy of the slope of the polarization used in transmission / reception is very important in order to perform the analysis based on the polarization information.
ところが、ポラリメトリックSARにおいて指向性を調整する際に上記した方法を使用した場合、プラットフォーム姿勢によらずに電波をターゲットにある程度正確に指向できるものの、その際に偏波の傾きに誤差が生じることが有り得る。 However, when the above method is used when adjusting the directivity in the polarimetric SAR, the radio wave can be directed to the target with some accuracy regardless of the platform attitude, but at that time, an error occurs in the inclination of the polarization. It is possible.
実際、3次元空間内で原点からの方向を指定することは、2次元球面上の点を指定することと同値なので、2つのパラメータで方向を指定することができる。よって、プラットフォームからみたターゲットの方向は、2つのパラメータで指定できる。そのため、上記した方法によって、プラットフォーム姿勢によらずに正確に電波をターゲットに指向することができる。 In fact, specifying the direction from the origin in the three-dimensional space has the same value as specifying a point on the two-dimensional sphere, so the direction can be specified with two parameters. Therefore, the direction of the target as seen from the platform can be specified by two parameters. Therefore, by the above method, the radio wave can be accurately directed to the target regardless of the platform posture.
一方、送受信で使用する偏波の傾きを変更するには、アンテナ面を、アンテナ法線を軸として物理的に回転させる必要がある。よって偏波の傾きは3つ目のパラメータである。従って、上記方法によって電波をターゲットに正確に指向した場合、プラットフォーム姿勢によっては偏波の傾きに誤差が生じ得る。 On the other hand, in order to change the slope of the polarized wave used for transmission and reception, it is necessary to physically rotate the antenna surface around the antenna normal. Therefore, the slope of polarization is the third parameter. Therefore, when the radio wave is accurately directed to the target by the above method, an error may occur in the inclination of the polarization depending on the platform attitude.
偏波の傾きは、例えば3軸駆動機構を採用して指向性を定めれば調整できる。しかし、質量の観点では、3軸駆動機構による指向性調整方法は2軸駆動機構やフェーズドアレイアンテナを用いる方法に対して一般的に重くなる。 The slope of polarization can be adjusted by, for example, adopting a 3-axis drive mechanism and determining the directivity. However, from the viewpoint of mass, the directivity adjustment method using the 3-axis drive mechanism is generally heavier than the method using the 2-axis drive mechanism or the phased array antenna.
また、例えば3軸駆動機構を有するポラリメトリックSARであっても指向性の調整に誤差を生ずることがあり、偏波の傾き誤差が観測データに生じていることがある。 Further, for example, even in a polarimetric SAR having a three-axis drive mechanism, an error may occur in the directivity adjustment, and a polarization inclination error may occur in the observation data.
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、指向性調整機能を有したポラリメトリックSAR観測に対して、電波をターゲットに指向する場合に偏波の傾きを正確に補正するポラリメトリックSARシステム、およびポラリメトリックSARデータ補正方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a polari that accurately corrects the inclination of polarization when directing a radio wave to a target for polarimetric SAR observation having a directivity adjustment function. It is an object of the present invention to provide a remetric SAR system and a polar remetric SAR data correction method.
本発明の一実施形態に係るポラリメトリックSARシステムは、指向性を変更可能に構成されたアンテナを具備するポラリメトリックSAR部と、少なくとも、前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角と、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、を参照して、前記アンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度を算出すると共に、偏波の傾きの補正角を算出する制御部と、前記制御角度に合わせて前記アンテナの指向性を調整するアンテナ制御部と、前記制御角度に合わせて前記ポラリメトリックSAR部により観測した観測データについて、算出した補正角を用いて偏波回転処理するSAR観測データ処理部と、を備えることを特徴とする。 The polarimetric SAR system according to an embodiment of the present invention accepts a polarimetric SAR unit including an antenna configured so that the directivity can be changed, and at least the directivity of the antenna as a parameter for directing the target. With reference to the angle formed by the target with respect to the platform and the attitude angle obtained by referring to the position and orientation information of the platform, the control angle for directing the directivity of the antenna to the target is calculated, and polarization is performed. Regarding the observation data observed by the control unit that calculates the correction angle of the inclination of the antenna, the antenna control unit that adjusts the directivity of the antenna according to the control angle, and the polarimetric SAR unit according to the control angle. It is characterized by including a SAR observation data processing unit that performs polarization rotation processing using the calculated correction angle.
本発明の一実施形態に係るプログラムは、指向性を変更可能に構成されたアンテナを具備して、導出された制御角度に合わせて前記アンテナの指向性をターゲットに向けるポラリメトリックSARシステムに含まれる制御部を、少なくとも、前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角と、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、を参照して、前記アンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度を算出すると共に、前記制御角度に合わせて観測された観測データの偏波回転処理用の補正パラメータとして、前記観測データの偏波の傾きを示す補正角を算出する制御手段として動作させることを特徴とする。 A program according to an embodiment of the present invention includes an antenna configured so that its directivity can be changed, and includes a polarimetric SAR system that directs the directivity of the antenna to a target according to a derived control angle. Refer to at least the angle formed by the target based on the platform that receives the directivity of the antenna as a parameter for directing the antenna, and the attitude angle obtained by referring to the position / orientation information of the platform. Therefore, the control angle for directing the directivity of the antenna to the target is calculated, and the inclination of the polarization of the observation data is shown as a correction parameter for the polarization rotation processing of the observation data observed according to the control angle. It is characterized in that it operates as a control means for calculating the correction angle.
本発明の一実施形態に係るポラリメトリックSARデータ補正方法は、指向性を変更可能に構成されたアンテナを具備して、導出された制御角度に合わせて前記アンテナの指向性をターゲットに向けるポラリメトリックSARシステムを用いて、少なくとも、前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角と、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、を参照して、前記アンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度を算出すると共に、偏波の傾きの補正角を算出し、前記制御角度に合わせて前記アンテナの指向性を調整し、指向性を調整した前記アンテナでポラリメトリックSAR部によって前記ターゲットを観測し、前記制御角度に合わせて観測された観測データをSAR観測データ処理部で前記補正角に従って偏波回転処理することを特徴とする。 The polarimetric SAR data correction method according to an embodiment of the present invention includes an antenna configured so that the directivity can be changed, and directs the directivity of the antenna to a target according to a derived control angle. Using the remetric SAR system, at least the angle formed by the target based on the platform received as a parameter for directing the directivity of the antenna to the target, and the attitude angle obtained by referring to the position / orientation information of the platform. With reference to, the control angle for directing the directivity of the antenna toward the target is calculated, the correction angle for the inclination of polarization is calculated, and the directivity of the antenna is adjusted according to the control angle to obtain the directivity. The target is observed by the polarimetric SAR unit with the adjusted antenna, and the observation data observed according to the control angle is subjected to polarization rotation processing according to the correction angle by the SAR observation data processing unit.
本発明によれば、指向性調整機能を有したポラリメトリックSAR観測に対して、電波をターゲットに指向する場合に偏波の傾きを正確に補正するポラリメトリックSARシステム、およびポラリメトリックSARデータ補正方法を提供できる。 According to the present invention, for a polarimetric SAR observation having a directivity adjustment function, a polarimetric SAR system that accurately corrects the inclination of polarized waves when directing a radio wave to a target, and a polarimetric SAR. A data correction method can be provided.
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、本実施形態のポラリメトリックSARシステム1を示すブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a
図1に示すように、ポラリメトリックSARシステム1は、ポラリメトリックSAR部10と、SAR観測データ処理部20と、アンテナ制御部30と、制御部40を含む。
As shown in FIG. 1, the
ポラリメトリックSAR部10は、指向性を変更可能に構成されたアンテナを具備する。また、ポラリメトリックSAR部10は、アンテナ制御部30から通知されるアンテナの制御角度によってアンテナの指向性を調整する。
The
SAR観測データ処理部20は、ポラリメトリックSAR部10により観測された観測データについて、制御部40によって算出された補正角を用いて偏波回転処理する。なお、偏波回転処理する観測データは、制御部40によって算出された制御角度に合わせてポラリメトリック観測された観測データである。
The SAR observation
アンテナ制御部30は、制御角度に合わせてアンテナの指向性を調整する。
The
制御部40は、アンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度を算出すると共に、偏波の傾きの補正角を算出する。
The
アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとしては、オペレータ若しくは他の情報処理システムからターゲット方向を受け付けることとすればよい。制御部40は、このアンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータと、他の既知のパラメータ(例えば、プラットフォームの姿勢角、アンテナの取付角)とを参照して、アンテナの制御角度(向き)を導出すればよい。アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータは、プラットフォームを基準としたターゲットのオフナディア角が例示できる。また、制御部40は、同パラメータを用いて導出されたアンテナの制御角度で観測された観測データから得られるSAR画像を偏波回転させる補正値である補正角を算出する。この補正角は、ターゲットに向けられたアンテナの指向性を補正(回転させる)する値であり、補正パラメータであり、指向性調整の1軸分を受け持つ。既知のパラメータとして挙げたプラットフォームの姿勢角は、例えば、GPS(Global Positioning System)レシーバと位置姿勢センサとを用いて、衛星測位信号を元にプラットフォームの位置姿勢情報を生成して用いることができる。このように、制御部40は、プラットフォームの位置姿勢情報を、衛星測位信号から取得するように構成してもよい。
As a parameter for directing the directivity of the antenna to the target, the target direction may be accepted from the operator or another information processing system. The
次に、ポラリメトリックSARシステム1で行われるポラリメトリックSARデータ補正方法を説明する。
Next, the polarimetric SAR data correction method performed by the
図2は、本実施形態のポラリメトリックSARシステム1のポラリメトリックSARデータ補正方法の流れを示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the polarimetric SAR data correction method of the
ポラリメトリックSARシステム1(制御部40)は、観測を開始する際に、アンテナの指向性をターゲットに向ける角度(制御角度)を算出すると共に、偏波の傾きの補正角を算出する(S101)。この制御角度は、偏波の傾きを除く、プラットフォームからターゲットに向かうアンテナ指向性の2軸分の調整角を含む。 When the observation is started, the polarimetric SAR system 1 (control unit 40) calculates the angle (control angle) at which the directivity of the antenna is directed to the target, and also calculates the correction angle of the inclination of polarization (S101). ). This control angle includes the adjustment angle for two axes of antenna directivity from the platform to the target, excluding the slope of polarization.
次に、ポラリメトリックSARシステム1(アンテナ制御部30)は、制御角度に合わせてアンテナの指向性を調整する(S102)。 Next, the polarimetric SAR system 1 (antenna control unit 30) adjusts the directivity of the antenna according to the control angle (S102).
次に、ポラリメトリックSARシステム1(ポラリメトリックSAR部10)は、制御角度でターゲットに向けたアンテナを用いてターゲット(ターゲットを含む観測エリア)を観測する(S103)。 Next, the polarimetric SAR system 1 (polarimetric SAR unit 10) observes the target (observation area including the target) using an antenna directed at the target at a control angle (S103).
その後、ポラリメトリックSARシステム1(SAR観測データ処理部20)は、制御角度に合わせて観測された観測データを補正角に従って偏波回転処理する(S104)。補正された観測データは、適宜保存されオペレータに提供される。 After that, the polarimetric SAR system 1 (SAR observation data processing unit 20) performs polarization rotation processing of the observation data observed according to the control angle according to the correction angle (S104). The corrected observation data is appropriately stored and provided to the operator.
このように、ポラリメトリックSARシステム1は、指向性調整機能を有したポラリメトリックSAR観測に対して、電波をターゲットに指向する場合に偏波の傾きを正確に補正できる。
As described above, the
[他の実施形態]
次に、ポラリメトリックSARシステム1におけるアンテナの指向性調整機能を区分けした幾つかの実施形態を説明して本発明を説明する。また、区分けした指向性調整機能に合わせた演算方法を説明する。以下の実施形態は説明済みの実施形態との差分について説明することとし、共通の部分に関しては説明を簡略化もしくは省略する。
[Other Embodiments]
Next, the present invention will be described by explaining some embodiments in which the directivity adjustment function of the antenna in the
[第2の実施形態]
図3は、第2の実施形態のポラリメトリックSARシステム1を示した模式図である。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is a schematic view showing the
本実施形態は、プラットフォームに固定されたフェーズドアレイアンテナによりアジマス方向およびエレベーション方向に電波を走査することによって、電波を観測ターゲットに指向する場合である。 The present embodiment is a case where the radio wave is directed to the observation target by scanning the radio wave in the azimuth direction and the elevation direction by the phased array antenna fixed to the platform.
ポラリメトリックSARシステム1は、ポラリメトリックSAR部10、SAR観測データ処理部20、アンテナ制御部30、制御部40に加え、位置姿勢センサ50を具備する。位置姿勢センサ50は、GPSを用いてプラットフォームの位置姿勢情報を出力する。
The
ポラリメトリックSAR部10は、アジマス方向およびエレベーション方向に電波を走査可能なプラットフォームに固定されたフェーズドアレイアンテナ11を備える。このフェーズドアレイアンテナ11は、アンテナ制御部30から制御角度を受け付け、その角度に合わせてアンテナの指向性を調整する。
The
SAR観測データ処理部20は、偏波回転処理部21を備える。この偏波回転処理部21は、制御部40から指定された補正角に従って観測データを偏波回転処理して補正する。
The SAR observation
なお、図3に示したポラリメトリックSAR部10では、無線観測系回路網として、垂直偏波用受信部、水平偏波用受信部、送信部、送信波切替スイッチ、垂直偏波用サーキュレータ、水平偏波用サーキュレータを図示しているが必要に応じて回路構成を変更してもよい。
In the
同様に、図3に示したSAR観測データ処理部20では、垂直偏波分離処理部、水平偏波分離処理部、垂直‐垂直偏波画像再生処理部、垂直‐水平偏波画像再生処理部、水平‐垂直偏波画像再生処理部、水平‐水平偏波画像再生処理部、偏波回転処理部、記憶部を図示しているが必要に応じて回路構成を変更してもよい。
Similarly, in the SAR observation
例えば、図示したSAR観測データ処理部20では、ポラリメトリックSAR観測によって観測された観測データを取得し、各画像再生処理部にて画像に再生処理した全偏波観測データ(垂直‐垂直データ、垂直‐水平データ、水平‐垂直データ、水平‐水平データ)に対し、通知された補正角を用いてそれぞれ偏波回転処理により正確な傾きの全偏波観測データを算出しそれぞれ記憶部に記録する。この構成では、補正した観測データにあたる偏波回転処理した観測データをそれぞれ垂直‐垂直データ、垂直‐水平データ、水平‐垂直データ、水平‐水平データに分けて記憶部に保存するように描いているが、偏波回転処理する前の観測データを合わせて保存する構成としたり、補正した観測データを1枚の画像に合成して保存する構成としたり、各分離処理部が出力する画像化前の観測データに偏波回転処理を加える構成としてもよい。
For example, the illustrated SAR observation
次に、第3の実施形態のポラリメトリックSARシステム1(制御部40)におけるアンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度と偏波の傾きの補正角を算出する演算方法を説明する。 Next, a calculation method for calculating the control angle at which the directivity of the antenna is directed to the target and the correction angle of the inclination of the polarization in the polarimetric SAR system 1 (control unit 40) of the third embodiment will be described.
図4は、本実施形態で用いる角度に関連するパラメータである。図示したように、入力項目は、α、β、γ、θ、β0、θ0である。また出力項目は、φAz、θEl、ΔH、ΔVである。また変数として、Rx(xi)、 Ry(xi)、 Rz(xi)、R(α,β,γ)を以下のように定義する。
このR(α,β,γ)の定義は、位置姿勢センサ50が一般的なTate-Bryantシーケンスに従ってα、β、γを算出(γ、β、αの順に算出)していることを前提としている。仮に、異なる順に算出する位置姿勢センサを使用する場合は、算出順と逆にR(α)、R(β)、R(γ)を並べればよい。
The definition of R (α, β, γ) is based on the premise that the position /
上記のように各パラメータを定めた場合、入力されるα、β、γ、θ、β0、θ0に対して、フェーズドアレイアンテナ11のアジマス指向角度φAz、エレベーション指向角度θEl、および補正角ΔH、ΔVを次のように算出することができる。
このように、ポラリメトリックSARシステム1は、指向性調整機能としてアジマス方向およびエレベーション方向の2軸に電波を走査可能なフェーズドアレイアンテナ11を用いたポラリメトリックSAR観測に対して、電波をターゲットに指向した後に偏波の傾きを正確に補正可能にできるφAz、θEl、ΔH、ΔVを演算で求めることができる。
As described above, the
今日のポラリメトリックSARシステムは、衛星や航空機に搭載されることが多い。例えば航空機などの成層圏内を飛行するプラットフォームであって、飛行時のピッチ角が0度でないことが予めわかっているプラットフォームの場合に、フェーズドアレイアンテナのアジマス方向のピッチ角を飛行時に0度にすべく、β0≠0度で取付けることがある。このような場合でも、β0を設定することで、φAz、θEl、ΔH、ΔVを正確に算出できる。 Today's polarimetric SAR systems are often mounted on satellites and aircraft. For example, in the case of a platform that flies in a stratified area such as an aircraft and it is known in advance that the pitch angle during flight is not 0 degrees, the pitch angle in the azimuth direction of the phased array antenna is set to 0 degrees during flight. Therefore, it may be installed at β 0 ≠ 0 degrees. Even in such a case, by setting β 0 , φ Az , θ El , Δ H, and Δ V can be calculated accurately.
[第3の実施形態]
図5は、第3の実施形態のポラリメトリックSARシステム1を示した模式図である。上述した説明と共通の部分に関しては説明を簡略化もしくは省略する。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a schematic view showing the
本実施形態は、プラットフォームに固定された2軸駆動機構を具備したアンテナによって、ヨー方向およびロール方向にアンテナを機械的に稼働して電波を観測ターゲットに指向する場合である。 The present embodiment is a case where the antenna is mechanically operated in the yaw direction and the roll direction by the antenna provided with the two-axis drive mechanism fixed to the platform to direct the radio wave to the observation target.
ポラリメトリックSARシステム1は、ポラリメトリックSAR部10、SAR観測データ処理部20、アンテナ制御部30、制御部40に加え、位置姿勢センサ50を具備する。位置姿勢センサ50は、GPSを用いてプラットフォームの位置姿勢情報を出力する。
The
ポラリメトリックSAR部10は、ヨー方向およびロール方向に駆動する2軸駆動機構により機械的にアンテナを稼働可能なプラットフォームに固定されたアンテナ12を備える。このアンテナ12の2軸駆動機構は、アンテナ制御部30から制御角度を受け付け、その角度に合わせてアンテナ角度を調整する。
The
SAR観測データ処理部20は、偏波回転処理部21を備える。この偏波回転処理部21は、制御部40から指定された補正角に従って観測データを偏波回転処理して補正する。
The SAR observation
次に、第3の実施形態のポラリメトリックSARシステム1(制御部40)におけるアンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度と偏波の傾きの補正角を算出する演算方法である。 Next, it is a calculation method for calculating the control angle at which the directivity of the antenna is directed to the target and the correction angle of the inclination of the polarization in the polarimetric SAR system 1 (control unit 40) of the third embodiment.
図6は、本実施形態で用いる角度に関連するパラメータである。図示したように、入力項目は、α、β、γ、θ、β0である。また出力項目は、φyaw、θroll、ΔH、ΔVである。また変数として、Rx(xi)、 Ry(xi)、 Rz(xi)、R(α,β,γ)を以下のように定義する。なお、変数の定義は第2の実施形態と同一である。以降の実施形態も同一である変数を用いるため、以降の実施形態では説明を省略する。
上記のように各パラメータを定めた場合、入力されるα、β、γ、θ、β0に対して、アンテナ12の駆動機構のヨー角度φyaw、ロール角度θroll、および補正角ΔH、ΔVを次のように算出することができる。
このように、ポラリメトリックSARシステム1は、指向性調整機能としてヨー方向およびロール方向の2軸に回転可能な2軸機構を具備したアンテナ12を用いたポラリメトリックSAR観測に対して、電波をターゲットに指向した後に偏波の傾きを正確に補正可能にできるφyaw、θroll、ΔH、ΔVを演算で求めることができる。
As described above, the
また、先の実施形態と同様に、航空機などの成層圏内を飛行するプラットフォームであって、飛行時のピッチ角が0度でないことが予めわかっているプラットフォームの場合に、アンテナのアジマス方向のピッチ角を飛行時に0度にすべく、β0≠0度で取付けることがある。このような場合でも、β0を正しく設定することで、φyaw、θroll、ΔH、ΔVを正確に算出できる。 Further, as in the previous embodiment, in the case of a platform that flies in the stratosphere such as an aircraft and the pitch angle during flight is known in advance to be not 0 degrees, the pitch angle in the azimuth direction of the antenna. May be installed with β 0 ≠ 0 degrees in order to make it 0 degrees during flight. Even in such a case, by setting β 0 correctly, φ yaw , θ roll , ΔH, and ΔV can be calculated accurately.
[第4の実施形態]
図7は、第4の実施形態のポラリメトリックSARシステム1を示した模式図である。上述した説明と共通の部分に関しては説明を簡略化もしくは省略する。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is a schematic view showing the
本実施形態は、プラットフォームに固定された1軸駆動機構を具備したフェーズドアレイアンテナによって、ロール方向にフェーズドアレイアンテナを機械的に稼働しつつフェーズドアレイアンテナによりアジマス方向に電波を走査することによって、電波を観測ターゲットに指向する場合である。 In this embodiment, a phased array antenna provided with a uniaxial drive mechanism fixed to a platform is used to mechanically operate the phased array antenna in the roll direction, and the phased array antenna is used to scan radio waves in the azimuth direction. Is aimed at the observation target.
ポラリメトリックSARシステム1は、ポラリメトリックSAR部10、SAR観測データ処理部20、アンテナ制御部30、制御部40に加え、位置姿勢センサ50を具備する。位置姿勢センサ50は、GPSを用いてプラットフォームの位置姿勢情報を出力する。
The
ポラリメトリックSAR部10は、ロール方向に駆動する1軸駆動機構により機械的にアンテナを稼働可能なプラットフォームに固定されたフェーズドアレイアンテナ13を備える。このフェーズドアレイアンテナ13の1軸駆動機構は、アンテナ制御部30から制御角度を受け付け、その角度に合わせてアンテナ角度を調整する。また、このフェーズドアレイアンテナ13は、アンテナ制御部30から制御角度を受け付け、その角度に合わせてアンテナの指向性を調整する。
The
SAR観測データ処理部20は、偏波回転処理部21を備える。この偏波回転処理部21は、制御部40から指定された補正角に従って観測データを偏波回転処理して補正する。
The SAR observation
次に、第4の実施形態のポラリメトリックSARシステム1(制御部40)におけるアンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度と偏波の傾きの補正角を算出する演算方法である。 Next, it is a calculation method for calculating the control angle at which the directivity of the antenna is directed to the target and the correction angle of the inclination of the polarization in the polarimetric SAR system 1 (control unit 40) of the fourth embodiment.
図8は、本実施形態で用いる角度に関連するパラメータである。図示したように、入力項目は、α、β、γ、θ、β0、θ0である。また出力項目は、φAz、θroll、ΔH、ΔVである。なお、変数の定義は上述の実施形態と同一である。 FIG. 8 is a parameter related to the angle used in this embodiment. As shown, the input items are α, β, γ, θ, β 0 , and θ 0 . The output items are φ Az , θ roll , ΔH, and ΔV. The definition of the variable is the same as that of the above-described embodiment.
上記のように各パラメータを定めた場合、入力されるα、β、γ、θ、β0、θ0に対して、フェーズドアレイアンテナ13のアジマス指向角度φAz、駆動機構のロール角度θrollおよび補正角ΔH、ΔVを次のように算出することができる。
このように、ポラリメトリックSARシステム1は、指向性調整機能としてロール方向
に回転可能な1軸機構を具備してアジマス方向に電波を走査可能なフェーズドアレイアンテナ13を用いたポラリメトリックSAR観測に対して、電波をターゲットに指向した後に偏波の傾きを正確に補正可能にできるφAz、θroll、ΔH、ΔVを演算で求めることができる。
As described above, the
また、先の実施形態と同様に、航空機などの成層圏内を飛行するプラットフォームであって、飛行時のピッチ角が0度でないことが予めわかっているプラットフォームの場合に、アンテナのアジマス方向のピッチ角を飛行時に0度にすべく、β0≠0度で取付けることがある。このような場合でも、β0を正しく設定することで、φAz、θroll、ΔH、ΔVを正確に算出できる。 Further, as in the previous embodiment, in the case of a platform that flies in the stratosphere such as an aircraft and the pitch angle during flight is known in advance to be not 0 degrees, the pitch angle in the azimuth direction of the antenna. May be installed with β 0 ≠ 0 degrees in order to make it 0 degrees during flight. Even in such a case, φ Az , θ roll , ΔH, and ΔV can be calculated accurately by setting β 0 correctly.
[第5の実施形態]
図9は、第5の実施形態のポラリメトリックSARシステム1を示した模式図である。上述した説明と共通の部分に関しては説明を簡略化もしくは省略する。
[Fifth Embodiment]
FIG. 9 is a schematic view showing the
本実施形態は、プラットフォームに固定された1軸駆動機構を具備したフェーズドアレイアンテナによって、ヨー方向にフェーズドアレイアンテナを機械的に稼働しつつフェーズドアレイアンテナによりエレベーション方向に電波を走査することによって、電波を観測ターゲットに指向する場合である。 In this embodiment, a phased array antenna provided with a uniaxial drive mechanism fixed to a platform is used to mechanically operate the phased array antenna in the yaw direction, and the phased array antenna scans radio waves in the elevation direction. This is the case when the radio wave is directed to the observation target.
ポラリメトリックSARシステム1は、ポラリメトリックSAR部10、SAR観測データ処理部20、アンテナ制御部30、制御部40に加え、位置姿勢センサ50を具備する。位置姿勢センサ50は、GPSを用いてプラットフォームの位置姿勢情報を出力する。
The
ポラリメトリックSAR部10は、ロール方向に駆動する1軸駆動機構により機械的にアンテナを稼働可能なプラットフォームに固定されたフェーズドアレイアンテナ14を備える。このフェーズドアレイアンテナ14の1軸駆動機構は、アンテナ制御部30から制御角度を受け付け、その角度に合わせてアンテナ角度を調整する。また、このフェーズドアレイアンテナ14は、アンテナ制御部30から制御角度を受け付け、その角度に合わせてアンテナの指向性を調整する。
The
SAR観測データ処理部20は、偏波回転処理部21を備える。この偏波回転処理部21は、制御部40から指定された補正角に従って観測データを偏波回転処理して補正する。
The SAR observation
次に、第5の実施形態のポラリメトリックSARシステム1(制御部40)におけるアンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度と偏波の傾きの補正角を算出する演算方法である。 Next, it is a calculation method for calculating the control angle at which the directivity of the antenna is directed to the target and the correction angle of the inclination of the polarization in the polarimetric SAR system 1 (control unit 40) of the fifth embodiment.
図10は、本実施形態で用いる角度に関連するパラメータである。図示したように、入力項目は、α、β、γ、θ、β0、θ0である。また出力項目は、φAz、θroll、ΔH、ΔVである。なお、変数の定義は上述の実施形態と同一である。 FIG. 10 shows parameters related to the angle used in this embodiment. As shown, the input items are α, β, γ, θ, β 0 , and θ 0 . The output items are φ Az , θ roll , ΔH, and ΔV. The definition of the variable is the same as that of the above-described embodiment.
上記のように各パラメータを定めた場合、入力されるα、β、γ、θ、β0、θ0に対して、フェーズドアレイアンテナ14のエレベーション指向角度φEl、駆動機構のヨー角度θryawおよび補正角ΔH、ΔVを次のように算出することができる。
このように、ポラリメトリックSARシステム1は、指向性調整機能としてヨー方向に回転可能な1軸機構を具備してエレベーション方向に電波を走査可能なフェーズドアレイアンテナ14を用いたポラリメトリックSAR観測に対して、電波をターゲットに指向した後に偏波の傾きを正確に補正可能にできるφyow、θEl、ΔH、ΔVを演算で求めることができる。
As described above, the
また、先の実施形態と同様に、航空機などの成層圏内を飛行するプラットフォームであって、飛行時のピッチ角が0度でないことが予めわかっているプラットフォームの場合に、アンテナのアジマス方向のピッチ角を飛行時に0度にすべく、β0≠0度で取付けることがある。このような場合でも、β0を正しく設定することで、φyow、θEl、ΔH、ΔVを正確に算出できる。 Further, as in the previous embodiment, in the case of a platform that flies in the stratosphere such as an aircraft and the pitch angle during flight is known in advance to be not 0 degrees, the pitch angle in the azimuth direction of the antenna. May be installed with β 0 ≠ 0 degrees in order to make it 0 degrees during flight. Even in such a case, by setting β 0 correctly, φ yow , θ El , ΔH, and ΔV can be calculated accurately.
以上説明したように、本発明によれば、指向性調整機能を有したポラリメトリックSAR観測に対して、電波をターゲットに指向する場合に偏波の傾きを正確に補正するポラリメトリックSARシステム、およびポラリメトリックSARデータ補正方法を提供できる。 As described above, according to the present invention, for a polarimetric SAR observation having a directivity adjustment function, a polarimetric SAR system that accurately corrects the inclination of polarization when directing a radio wave to a target. , And a polarimetric SAR data correction method can be provided.
なお、実施形態を例示して本発明を説明した。しかし、本発明の具体的な構成は前述の実施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変更があってもこの発明に含まれる。例えば、上述した実施形態の特徴の分離併合、スイッチの位置の変更、フローチャートの手順の入れ替えなどの変更は本発明の趣旨および説明される機能を満たせば自由であり、上記説明が本発明を限定するものではない。また、上記説明では指向性可変アンテナ部について1軸若しくは2軸に走査可能なフェーズドアレイアンテナと1軸若しくは2軸に可動可能な駆動機構を用いて説明したが3軸の駆動機構を具備した指向性可変アンテナ部を有するポラリメトリックSARシステムで3軸機構の2軸分の駆動機構を用いた観測に本発明を使用するようにしてもよい。 The present invention has been described by exemplifying embodiments. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and is included in the present invention even if there is a change within a range that does not deviate from the gist of the present invention. For example, changes such as separation and merging of the features of the above-described embodiments, changes in switch positions, and replacement of procedures in the flowchart are free as long as the gist of the present invention and the functions described are satisfied, and the above description limits the present invention. It's not something to do. Further, in the above description, the directivity variable antenna unit has been described using a phased array antenna that can scan on one or two axes and a drive mechanism that can move on one or two axes, but the directivity is provided with a three-axis drive mechanism. The present invention may be used for observation using a drive mechanism for two axes of a three-axis mechanism in a polarimetric SAR system having a variable antenna unit.
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載されうる。尚、以下の付記は本発明をなんら限定するものではない。
[付記1]
指向性を変更可能に構成されたアンテナを具備するポラリメトリックSAR部と、
少なくとも、前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角と、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、を参照して、前記アンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度を算出すると共に、偏波の傾きの補正角を算出する制御部と、
前記制御角度に合わせて前記アンテナの指向性を調整するアンテナ制御部と、
前記制御角度に合わせて前記ポラリメトリックSAR部により観測した観測データについて、算出した補正角を用いて偏波回転処理するSAR観測データ処理部と、
を備えることを特徴とするポラリメトリックSARシステム。
In addition, some or all of the above embodiments may also be described as follows. The following notes do not limit the present invention in any way.
[Appendix 1]
A polarimetric SAR unit equipped with an antenna configured to change the directivity,
At least, referring to the angle formed by the target based on the platform received as a parameter for directivity of the antenna toward the target, and the attitude angle obtained by referring to the position / orientation information of the platform, the antenna A control unit that calculates the control angle for directivity toward the target and also calculates the correction angle for the slope of polarization.
An antenna control unit that adjusts the directivity of the antenna according to the control angle,
A SAR observation data processing unit that performs polarization rotation processing using the calculated correction angle for the observation data observed by the polarimetric SAR unit according to the control angle.
Polarimetric SAR system characterized by being equipped with.
[付記2]
前記制御部は、前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角に従って、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、前記アンテナを前記プラットフォームに組み付けた取付角と、を参照して、前記制御角度と前記補正角を算出することを特徴とする付記1に記載のポラリメトリックSARシステム。
[Appendix 2]
The control unit uses the attitude angle obtained by referring to the position / orientation information of the platform according to the angle formed by the target based on the platform that receives the directivity of the antenna as a parameter toward the target, and the antenna with the platform. The polarimetric SAR system according to
[付記3]
前記制御部は、プラットフォームの位置姿勢情報を、衛星測位信号より取得することを特徴とする付記1又は2に記載のポラリメトリックSARシステム。
[Appendix 3]
The polarimetric SAR system according to
[付記4]
前記ポラリメトリックSAR部は、前記アンテナを3軸機構を用いずに指向性を変更可能に構成されて成ることを特徴とする付記1から3の何れか一項に記載のポラリメトリックSARシステム。
[Appendix 4]
The polarimetric SAR system according to any one of
[付記5]
前記ポラリメトリックSAR部は、前記アンテナを2軸機構を用いて指向性を変更可能に構成されて成ることを特徴とする付記1から3の何れか一項に記載のポラリメトリックSARシステム。
[Appendix 5]
The polarimetric SAR system according to any one of
[付記6]
前記ポラリメトリックSAR部は、前記アンテナをフェーズドアレイアンテナと1軸機構を用いて指向性を変更可能に構成されて成ることを特徴とする付記1から3の何れか一項に記載のポラリメトリックSARシステム。
[Appendix 6]
The polarimetric SAR unit according to any one of
[付記7]
前記ポラリメトリックSAR部は、前記アンテナをアジマス方向とエレベーション方向に走査可能なフェーズドアレイアンテナを用いて指向性を変更可能に構成されて成ることを特徴とする付記1から3の何れか一項に記載のポラリメトリックSARシステム。
[Appendix 7]
The polarimetric SAR unit is configured to have a directivity that can be changed by using a phased array antenna capable of scanning the antenna in the azimuth direction and the elevation direction. Polarimetric SAR system described in section.
[付記8]
前記制御部は、
前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットのオフナディア角に従って、衛星測位信号より取得した前記プラットフォームの位置姿勢情報である姿勢角と、前記アンテナを前記プラットフォームに組み付けた取付角と、を参照して、前記制御角度を算出すると共に、
前記制御角度に合わせて前記アンテナの指向性を3軸機構を用いずに前記アンテナ制御部により調整されて前記ポラリメトリックSAR部により観測される観測データの偏波回転処理用の補正パラメータとして、前記オフナディア角と、前記姿勢角と、前記取付角と、に基づいて、前記観測データの偏波の傾きを示す前記補正角を算出する
ことを特徴とする付記1から7の何れか一項に記載のポラリメトリックSARシステム。
[Appendix 8]
The control unit
The attitude angle, which is the position / orientation information of the platform acquired from the satellite positioning signal, and the antenna on the platform according to the off-nadia angle of the target based on the platform received as a parameter for directing the directivity of the antenna to the target. With reference to the assembled mounting angle, the control angle is calculated and the control angle is calculated.
As a correction parameter for polarization rotation processing of observation data observed by the polarimetric SAR unit, the directionality of the antenna is adjusted by the antenna control unit without using a three-axis mechanism according to the control angle. Any one of
[付記9]
前記制御部は、
前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットのオフナディア角に従って、衛星測位信号より取得した前記プラットフォームの位置姿勢情報である姿勢角と、前記アンテナを前記プラットフォームに組み付けた取付角と、を参照して、前記制御角度を算出すると共に、
前記制御角度に合わせて前記アンテナの指向性を3軸機構の2軸分を用いて前記アンテナ制御部により調整されて前記ポラリメトリックSAR部により観測される観測データの偏波回転処理用の補正パラメータとして、前記オフナディア角と、前記姿勢角と、前記取付角と、に基づいて、前記観測データの偏波の傾きを示す前記補正角を算出する
ことを特徴とする付記1から3の何れか一項に記載のポラリメトリックSARシステム。
[Appendix 9]
The control unit
The attitude angle, which is the position / orientation information of the platform acquired from the satellite positioning signal, and the antenna on the platform according to the off-nadia angle of the target based on the platform received as a parameter for directing the directivity of the antenna to the target. With reference to the assembled mounting angle, the control angle is calculated and the control angle is calculated.
The directionality of the antenna is adjusted by the antenna control unit using the two axes of the three-axis mechanism according to the control angle, and the correction for polarization rotation processing of the observation data observed by the polarimetric SAR unit is performed. As a parameter, any of
[付記10]
指向性を変更可能に構成されたアンテナを具備して、導出された制御角度に合わせて前記アンテナの指向性をターゲットに向けるポラリメトリックSARシステムに含まれる制御部を、
少なくとも、前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角と、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、を参照して、前記アンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度を算出すると共に、前記制御角度に合わせて観測された観測データの偏波回転処理用の補正パラメータとして、前記観測データの偏波の傾きを示す補正角を算出する
制御手段として動作させることを特徴とするプログラム。
[Appendix 10]
A control unit included in a polarimetric SAR system, which comprises an antenna configured so that its directivity can be changed and directs the directivity of the antenna to a target according to a derived control angle.
At least, referring to the angle formed by the target based on the platform received as a parameter for directing the directivity of the antenna toward the target, and the attitude angle obtained by referring to the position / orientation information of the platform, the antenna The control angle for directing the directivity to the target is calculated, and the correction angle indicating the polarization inclination of the observation data is calculated as a correction parameter for the polarization rotation processing of the observation data observed according to the control angle. A program characterized by operating as a control means.
[付記11]
前記制御部を、前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角に従って、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、前記アンテナを前記プラットフォームに組み付けた取付角と、を参照して、前記制御角度と前記補正角を算出する制御手段として動作させることを特徴とする付記10に記載のプログラム。
[Appendix 11]
The posture angle obtained by referring to the position and orientation information of the platform according to the angle formed by the target with respect to the platform that received the control unit as a parameter for directing the directivity of the antenna to the target, and the antenna to the platform. The program according to
[付記12]
前記制御部を、プラットフォームの位置姿勢情報を、衛星測位信号より取得する制御手段として動作させることを特徴とする付記10又は11に記載のプログラム。
[Appendix 12]
The program according to
[付記13]
前記制御部を、
前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットのオフナディア角に従って、衛星測位信号より取得した前記プラットフォームの位置姿勢情報である姿勢角と、前記アンテナを前記プラットフォームに組み付けた取付角と、を参照して、前記制御角度を算出すると共に、
前記制御角度に合わせて前記アンテナの指向性を3軸機構を用いずに前記アンテナ制御部により調整されて前記ポラリメトリックSAR部により観測される観測データの偏波回転処理用の補正パラメータとして、前記オフナディア角と、前記姿勢角と、前記取付角と、に基づいて、前記観測データの偏波の傾きを示す前記補正角を算出する
制御手段として動作させることを特徴とする付記10から12の何れか一項に記載のプログラム。
[Appendix 13]
The control unit
The attitude angle, which is the position / orientation information of the platform acquired from the satellite positioning signal, and the antenna on the platform according to the off-nadia angle of the target based on the platform received as a parameter for directing the directivity of the antenna to the target. With reference to the assembled mounting angle, the control angle is calculated and the control angle is calculated.
As a correction parameter for polarization rotation processing of observation data observed by the polarimetric SAR unit, the directionality of the antenna is adjusted by the antenna control unit without using a three-axis mechanism according to the control angle.
[付記14]
指向性を変更可能に構成されたアンテナを具備して、導出された制御角度に合わせて前記アンテナの指向性をターゲットに向けるポラリメトリックSARシステムを用いて、
少なくとも、前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角と、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、を参照して、前記アンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度を算出すると共に、偏波の傾きの補正角を算出し、
前記制御角度に合わせて前記アンテナの指向性を調整し、
指向性を調整した前記アンテナでポラリメトリックSAR部によって前記ターゲットを観測し、
前記制御角度に合わせて観測された観測データをSAR観測データ処理部で前記補正角に従って偏波回転処理する
ことを特徴とするポラリメトリックSARデータ補正方法。
[Appendix 14]
Using a polarimetric SAR system that comprises an antenna configured so that its directivity can be changed and directs the directivity of the antenna to a target according to a derived control angle.
At least, referring to the angle formed by the target based on the platform received as a parameter for directivity of the antenna toward the target, and the attitude angle obtained by referring to the position / orientation information of the platform, the antenna Calculate the control angle to direct the directivity to the target, and calculate the correction angle of the inclination of the polarization.
Adjust the directivity of the antenna according to the control angle,
The target is observed by the polarimetric SAR unit with the antenna whose directivity is adjusted.
A polarimetric SAR data correction method, characterized in that the observation data observed according to the control angle is subjected to polarization rotation processing according to the correction angle in the SAR observation data processing unit.
[付記15]
指向性を変更可能に構成されたアンテナを具備して、導出された制御角度に合わせて前記アンテナの指向性をターゲットに向けるポラリメトリックSARシステムを用いて、
少なくとも、前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角と、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、を参照して、前記アンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度を算出すると共に、偏波の傾きの補正角を算出し、
前記制御角度に合わせて前記アンテナの指向性を調整し、
指向性を調整した前記アンテナでポラリメトリックSAR部によって前記ターゲットを観測し、
前記制御角度に合わせて観測された観測データをSAR観測データ処理部で前記補正角に従って偏波回転処理する
ことを特徴とするポラリメトリックSARデータ補正方法。
[Appendix 15]
Using a polarimetric SAR system that comprises an antenna configured so that its directivity can be changed and directs the directivity of the antenna to a target according to a derived control angle.
At least, referring to the angle formed by the target based on the platform received as a parameter for directivity of the antenna toward the target, and the attitude angle obtained by referring to the position / orientation information of the platform, the antenna Calculate the control angle to direct the directivity to the target, and calculate the correction angle for the inclination of the polarization.
Adjust the directivity of the antenna according to the control angle,
The target is observed by the polarimetric SAR unit with the antenna whose directivity is adjusted.
A polarimetric SAR data correction method, characterized in that the observation data observed according to the control angle is subjected to polarization rotation processing according to the correction angle in the SAR observation data processing unit.
[付記16]
前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角に従って、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、前記アンテナを前記プラットフォームに組み付けた取付角と、を参照して、前記制御角度と前記補正角を算出することを特徴とする付記15に記載のポラリメトリックSARデータ補正方法。
[Appendix 16]
The attitude angle obtained by referring to the position and orientation information of the platform according to the angle formed by the target based on the platform received as the parameter for directing the antenna to the target, and the mounting angle when the antenna is assembled to the platform. The polarimetric SAR data correction method according to Appendix 15, wherein the control angle and the correction angle are calculated with reference to the above.
[付記17]
プラットフォームの位置姿勢情報を、衛星測位信号より取得することを特徴とする付記15又は16に記載のポラリメトリックSARデータ補正方法。
[Appendix 17]
The polarimetric SAR data correction method according to Appendix 15 or 16, wherein the position / orientation information of the platform is acquired from a satellite positioning signal.
[付記18]
前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットのオフナディア角に従って、衛星測位信号より取得した前記プラットフォームの位置姿勢情報である姿勢角と、前記アンテナを前記プラットフォームに組み付けた取付角と、を参照して、前記制御角度を算出すると共に、
前記制御角度に合わせて前記アンテナの指向性を3軸機構を用いずに調整して前記ポラリメトリックSAR部により観測される観測データの偏波回転処理用の補正パラメータとして、前記オフナディア角と、前記姿勢角と、前記取付角と、に基づいて、前記観測データの偏波の傾きを示す前記補正角を算出する
ことを特徴とする付記15から17の何れか一項に記載のポラリメトリックSARデータ補正方法。
[Appendix 18]
The attitude angle, which is the position / orientation information of the platform acquired from the satellite positioning signal, and the antenna on the platform according to the off-nadia angle of the target based on the platform received as a parameter for directing the directivity of the antenna to the target. With reference to the assembled mounting angle, the control angle is calculated and the control angle is calculated.
The off-nadia angle is used as a correction parameter for polarization rotation processing of the observation data observed by the polarimetric SAR unit by adjusting the directivity of the antenna according to the control angle without using the 3-axis mechanism. The polari according to any one of Appendix 15 to 17, wherein the correction angle indicating the inclination of the polarization of the observation data is calculated based on the attitude angle and the mounting angle. Metric SAR data correction method.
1 ポラリメトリックSARシステム
10 ポラリメトリックSAR部
11から14 アンテナ(指向性可変アンテナ部)
20 SAR観測データ処理部
21 偏波回転処理部
30 アンテナ制御部
40 制御部
50 位置姿勢センサ
1
20 SAR observation
Claims (10)
少なくとも、前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角と、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、を参照して、前記アンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度を算出すると共に、偏波の傾きの補正角を算出する制御部と、
前記制御角度に合わせて前記アンテナの指向性を調整するアンテナ制御部と、
前記制御角度に合わせて前記ポラリメトリックSAR部により観測した観測データについて、算出した補正角を用いて偏波回転処理するSAR観測データ処理部と、
を備えることを特徴とするポラリメトリックSARシステム。 A polarimetric SAR unit equipped with an antenna configured to change the directivity,
At least, referring to the angle formed by the target based on the platform received as a parameter for directivity of the antenna toward the target, and the attitude angle obtained by referring to the position / orientation information of the platform, the antenna A control unit that calculates the control angle for directivity toward the target and also calculates the correction angle for the slope of polarization.
An antenna control unit that adjusts the directivity of the antenna according to the control angle,
A SAR observation data processing unit that performs polarization rotation processing using the calculated correction angle for the observation data observed by the polarimetric SAR unit according to the control angle.
Polarimetric SAR system characterized by being equipped with.
前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットのオフナディア角に従って、衛星測位信号より取得した前記プラットフォームの位置姿勢情報である姿勢角と、前記アンテナを前記プラットフォームに組み付けた取付角と、を参照して、前記制御角度を算出すると共に、
前記制御角度に合わせて前記アンテナの指向性を3軸機構を用いずに前記アンテナ制御部により調整されて前記ポラリメトリックSAR部により観測される観測データの偏波回転処理用の補正パラメータとして、前記オフナディア角と、前記姿勢角と、前記取付角と、に基づいて、前記観測データの偏波の傾きを示す前記補正角を算出する
ことを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載のポラリメトリックSARシステム。 The control unit
The attitude angle, which is the position / orientation information of the platform acquired from the satellite positioning signal, and the antenna on the platform according to the off-nadia angle of the target based on the platform received as a parameter for directing the directivity of the antenna to the target. With reference to the assembled mounting angle, the control angle is calculated and the control angle is calculated.
As a correction parameter for polarization rotation processing of observation data observed by the polarimetric SAR unit, the directionality of the antenna is adjusted by the antenna control unit without using a three-axis mechanism according to the control angle. Any one of claims 1 to 7, wherein the correction angle indicating the inclination of the polarization of the observation data is calculated based on the off-nadia angle, the attitude angle, and the mounting angle. Polarimetric SAR system described in section.
少なくとも、前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角と、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、を参照して、前記アンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度を算出すると共に、前記制御角度に合わせて観測された観測データの偏波回転処理用の補正パラメータとして、前記観測データの偏波の傾きを示す補正角を算出する
制御手段として動作させることを特徴とするプログラム。 A control unit included in a polarimetric SAR system, which comprises an antenna configured so that its directivity can be changed and directs the directivity of the antenna to a target according to a derived control angle.
At least, referring to the angle formed by the target based on the platform received as a parameter for directing the directivity of the antenna toward the target, and the attitude angle obtained by referring to the position / orientation information of the platform, the antenna The control angle for directing the directivity to the target is calculated, and the correction angle indicating the polarization inclination of the observation data is calculated as a correction parameter for the polarization rotation processing of the observation data observed according to the control angle. A program characterized by operating as a control means.
少なくとも、前記アンテナの指向性をターゲットに向けるパラメータとして受け付けたプラットフォームを基準とした前記ターゲットの成す角と、プラットフォームの位置姿勢情報を参照して得た姿勢角と、を参照して、前記アンテナの指向性をターゲットに向ける制御角度を算出すると共に、偏波の傾きの補正角を算出し、
前記制御角度に合わせて前記アンテナの指向性を調整し、
指向性を調整した前記アンテナでポラリメトリックSAR部によって前記ターゲットを観測し、
前記制御角度に合わせて観測された観測データをSAR観測データ処理部で前記補正角に従って偏波回転処理する
ことを特徴とするポラリメトリックSARデータ補正方法。 Using a polarimetric SAR system that comprises an antenna configured so that its directivity can be changed and directs the directivity of the antenna to a target according to a derived control angle.
At least, referring to the angle formed by the target based on the platform received as a parameter for directivity of the antenna toward the target, and the attitude angle obtained by referring to the position / orientation information of the platform, the antenna Calculate the control angle to direct the directivity to the target, and calculate the correction angle of the inclination of the polarization.
Adjust the directivity of the antenna according to the control angle,
The target is observed by the polarimetric SAR unit with the antenna whose directivity is adjusted.
A polarimetric SAR data correction method, characterized in that the observation data observed according to the control angle is subjected to polarization rotation processing according to the correction angle in the SAR observation data processing unit.
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