JPH0213481B2 - - Google Patents
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- JPH0213481B2 JPH0213481B2 JP59112211A JP11221184A JPH0213481B2 JP H0213481 B2 JPH0213481 B2 JP H0213481B2 JP 59112211 A JP59112211 A JP 59112211A JP 11221184 A JP11221184 A JP 11221184A JP H0213481 B2 JPH0213481 B2 JP H0213481B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
- H01Q15/147—Reflecting surfaces; Equivalent structures provided with means for controlling or monitoring the shape of the reflecting surface
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、人工衛星等の飛翔体に搭載される
合成開口レーダに適用されるアンテナに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an antenna applied to a synthetic aperture radar mounted on a flying object such as an artificial satellite.
一般に、人工衛星や航空機等の飛翔体（プラツ
トフオーム）に搭載した影像レーダから、移動飛
翔体の側方の地上に電波を発射し、移動しながら
この反射波を受信して合成することにより、比較
的小さい開口のアンテナで、実効的に大開口のア
ンテナを合成することができるようにした合成開
口レーダはよく知られている。
In general, radio waves are emitted from an image radar mounted on a flying object (platform) such as an artificial satellite or an aircraft to the ground on the side of the moving object, and the reflected waves are received and synthesized while moving. Synthetic aperture radar, which can effectively synthesize a large aperture antenna with a relatively small aperture antenna, is well known.
そして、かかる合成開口レーダは、映像センサ
として用いられ、全天候型で高分解能の画像を得
ることができるものである。 Such a synthetic aperture radar is used as a video sensor and is capable of obtaining all-weather, high-resolution images.
第１図は、かかる合成開口レーダの概略構成を
示す図である。図において、１は人工衛星や航空
機等の飛翔体（プラツトフオーム）、２は該飛翔
体に搭載される送信機、３は受信機、４は送受分
波器、５は受信機３で受信した受信電波を記録す
る受信電波記録装置、６はアンテナである。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of such a synthetic aperture radar. In the figure, 1 is a flying object (platform) such as an artificial satellite or an aircraft, 2 is a transmitter mounted on the flying object, 3 is a receiver, 4 is a transmitter/receiver duplexer, and 5 is a receiver 3 for reception. A received radio wave recording device 6 is an antenna for recording received radio waves.
次に、これらの部材により構成されている合成
開口レーダの動作原理を、第２図に基づいて説明
する。 Next, the principle of operation of the synthetic aperture radar constituted by these members will be explained based on FIG. 2.
所望の目的により予め設定される特定の航路、
または軌道Ｌを、速度Ｖで移動する人工衛星等の
飛翔体１は、地上からｈの高度にある軌道Ｌに沿
つて、A1、A2、A3………の各位置において、搭
載する合成開口レーダの小開口アンテナ６から一
定時間間隔toで送信パルス電波を放射する。この
送信パルス電波はビーム幅βの広がりで、軌道Ｌ
と直角方向に放射され、地上Ｇの対象物からの反
射波（レーダエコー）となつて同じアンテナ６で
受信される。 A specific route set in advance according to the desired purpose,
Alternatively, a flying object 1 such as an artificial satellite moving in an orbit L at a speed V is mounted at each position A 1 , A 2 , A 3 , etc. along the orbit L at an altitude h above the ground. Transmission pulse radio waves are emitted from the small aperture antenna 6 of the synthetic aperture radar at fixed time intervals to. This transmitted pulse radio wave has a spread beam width β, and has a trajectory L
It is radiated in a direction perpendicular to , and is received by the same antenna 6 as a reflected wave (radar echo) from an object on the ground G.
この反射波は、飛翔体１が速度Ｖで移動してい
る間、次々に入力され、各時点での受信信号とし
て、振幅情報と位相情報が記録装置５に記録され
る。例えば、対象物の点目標Ｐは、飛翔体１の進
行軌道Ｌ上の点A1で送信パルス電波の照射を受
け始め、点A3で送信パルス電波の照射を受け終
る。 These reflected waves are input one after another while the flying object 1 is moving at a speed V, and amplitude information and phase information are recorded in the recording device 5 as received signals at each time point. For example, the point target P of the object starts being irradiated with the transmission pulse radio waves at a point A1 on the traveling trajectory L of the flying object 1, and ends being irradiated with the transmission pulse radio waves at a point A3 .
点目標Ｐからの反射波はこの間受信され、その
受信信号は距離情報と共に、絶えず変化する相対
速度に対応する位相情報を含んでおり、この受信
信号を記録しておいて、一括演算処理（ホログラ
フイツク処理）することにより、1 3の長い開
口径Lsを有するアンテナを用いた場合と実効的
に同じ効果が得られる。（合成開口法）。 The reflected wave from the point target P is received during this time, and the received signal contains distance information as well as phase information corresponding to the constantly changing relative velocity.This received signal is recorded and subjected to batch calculation processing (holographic processing). By doing this, the same effect as when using an antenna with a long aperture diameter Ls of 13 can be obtained. (Synthetic aperture method).
このようにして、次々に各位置で取得した受信
信号を記録しておいて合成することにより、実際
に搭載されているアンテナの数十倍〜数万倍の大
きさの大開口アンテナを用いて対象物を観測した
場合と等価になり、それだけ方位分解能が向上し
鮮明な映像が得られることになる。 In this way, by recording and synthesizing the received signals acquired at each location one after another, a large aperture antenna that is several tens to tens of thousands of times larger than the antenna actually installed is used. This is equivalent to observing the object, and the azimuth resolution is improved accordingly, resulting in a clearer image.
以上のような動作原理によつて合成開口が形成
されるものであるから、合成開口を形成するのに
必要な動作時間中は、飛翔体の軌道や姿勢は勿論
のこと、使用するアンテナ自体にも厳しい安定性
が要求される。 Since the synthetic aperture is formed according to the operating principle described above, during the operation time required to form the synthetic aperture, not only the trajectory and attitude of the flying object but also the antenna itself are affected. Also, strict stability is required.
人工衛星に搭載する場合には、合成開口レーダ
のアンテナは、通常、衛星本体に比べて大型にな
るため、折りたたみ可能な展開パネル形アンテナ
が用いられているが、宇宙環境にも十分耐えなけ
ればならないから、機械的にも、熱的にも厳しい
平面度が要求される。例えば、10数ｍのアンテナ
に対しては、平均（アンテナパネル全体における
基準面に対する変位の平均値）５mm以下、最大
（アンテナパネル全体における基準面に対して最
も大きな変位）25mm以下という厳密な平面度が要
求されている。 When installed on a satellite, a synthetic aperture radar antenna is usually larger than the satellite itself, so a foldable deployable panel antenna is used, but it must be able to withstand the space environment. Therefore, strict flatness is required both mechanically and thermally. For example, for an antenna over 10 meters long, a strict flat surface of 5 mm or less on average (average displacement with respect to the reference plane in the entire antenna panel) and 25 mm or less in maximum (largest displacement with respect to the reference plane in the entire antenna panel) is required. degree is required.
しかしながら、このように厳しい平面度が要求
されているにも拘らず、従来は、観測動作中に、
このアンテナの平面度を直接モニターすることは
考えられていなかつたため、取得された画像とア
ンテナの平面度との関係を評価・解析することは
行われておらず、したがつて、宇宙環境における
アンテナの平面度に変動がある場合、その変動に
基づく画像の補正がなされず、画像にはこの変動
による誤差が入り込み、正確な観測対象物の画像
が得られないという問題点があつた。 However, despite such strict flatness requirements, conventionally, during observation operations,
Since it was not considered to directly monitor the flatness of this antenna, the relationship between the acquired image and the flatness of the antenna was not evaluated or analyzed. When there is a variation in the flatness of the object, the image is not corrected based on the variation, and errors due to this variation are introduced into the image, making it impossible to obtain an accurate image of the observed object.
本発明は、従来の合成開口レーダのかかる問題
点を解消すべくなされたもので、アンテナ平面度
モニターを配設して、アンテナ表面度の変位量を
検出できるようにした合成開口レーダアンテナを
提供することを目的とするものである。
The present invention was made to solve the problems of conventional synthetic aperture radars, and provides a synthetic aperture radar antenna that is equipped with an antenna flatness monitor to detect the amount of displacement in the antenna surfaceness. The purpose is to
本発明は、受光素子とミラーとからなる受動型
平面度モニターを、合成開口レーダアンテナに備
え、アンテナ平面度の変位量を簡素化された平面
度モニターにより容易に検出できるようにするも
のである。
The present invention equips a synthetic aperture radar antenna with a passive flatness monitor consisting of a light-receiving element and a mirror, so that the displacement amount of the antenna flatness can be easily detected using a simplified flatness monitor. .
以下本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
第３図は、本発明に係る合成開口レーダアンテ
ナの一実施例の平面図、第４図は、その測面図、
第５図は、平面度モニター本体の拡大正面図を示
す。図において、１１は人工衛星等の飛翔体で、
１２は該飛翔体１１に搭載された合成開口レーダ
の展開パネル形アンテナである。アンテナ１２の
中央支持フレーム１３の一端には、平面度モニタ
ー本体１４が取付けられている。該モニター本体
１４は受光素子１５を同心円状に配置して構成さ
れている。一方、アンテナ１２の先端部１２′に
は、ミラー１６が外部光源からの光を反射して受
光素子１５へ入射させるように配置されている。 FIG. 3 is a plan view of an embodiment of the synthetic aperture radar antenna according to the present invention, and FIG. 4 is a surface view thereof.
FIG. 5 shows an enlarged front view of the flatness monitor body. In the figure, 11 is a flying object such as an artificial satellite,
12 is a deployable panel antenna of a synthetic aperture radar mounted on the flying object 11. A flatness monitor main body 14 is attached to one end of the central support frame 13 of the antenna 12. The monitor main body 14 is constructed by arranging light receiving elements 15 concentrically. On the other hand, a mirror 16 is arranged at the tip 12' of the antenna 12 so as to reflect light from an external light source and make it enter the light receiving element 15.
このように構成された合成開口レーダアンテナ
において、ミラー１６が太陽光、月光、地上のレ
ーザ光源などの外部光源からの光Ｓを受けると、
平面度モニター本体１４に向けて反射させる。外
光Ｓはモニター本体１４の同心円状に配列されて
いる受光素子１５のいずれかで検知される。した
がつて、ミラー１６の配置位置のアンテナ部分の
変位（平面度）が、基準面に対して零である場合
に、ミラー１６で反射された外光Ｓが入射する受
光素子（例えば中央の素子）が予め定められてお
れば、どの受光素子によつてミラー反射外光Ｓが
検知されたかによつて、ミラー配置部分（この実
施例では先端部）の変位量（平面度）を検出する
ことができる。 In the synthetic aperture radar antenna configured in this way, when the mirror 16 receives light S from an external light source such as sunlight, moonlight, or a laser light source on the ground,
It is reflected toward the flatness monitor main body 14. The external light S is detected by one of the light receiving elements 15 arranged concentrically on the monitor main body 14. Therefore, when the displacement (flatness) of the antenna part at the arrangement position of the mirror 16 is zero with respect to the reference plane, the light receiving element (for example, the central element) on which the external light S reflected by the mirror 16 is incident. ) is determined in advance, the amount of displacement (flatness) of the mirror arrangement portion (in this embodiment, the tip) can be detected depending on which light receiving element detects the external light S reflected by the mirror. Can be done.
そして、以上のように構成された本発明に係る
合成開口レーダアンテナにより検出されたアンテ
ナ平面度の変位量は、例えば他のデータと共に地
上に伝送され、画像再生時に、その変位量からア
ンテナパターン計算を行い、これに基づいて画像
再生上の各種パラメータに補正を加えることによ
つて、正確な観測対象物の画像を得るのに利用す
ることができる。あるいはまた、上記検出された
平面度の変位量は、モータ駆動あるいは熱的制御
でアンテナパネルの平面度自体が強制的に補正で
きるように構成されている場合は、その平面度自
体の自動補正に利用することができる。 The displacement amount of the antenna flatness detected by the synthetic aperture radar antenna according to the present invention configured as described above is transmitted to the ground together with other data, for example, and the antenna pattern is calculated from the displacement amount during image reproduction. By performing this and correcting various parameters for image reproduction based on this, it can be used to obtain an accurate image of the observation target. Alternatively, if the flatness of the antenna panel is configured to be forcibly corrected by motor drive or thermal control, the detected flatness displacement amount can be automatically corrected by the flatness itself. can be used.
平面度の測定監視は、展開パネル形アンテナを
展開したのちは、定常軌道上においては、常時行
う必要はなく、経年変化を調べるために年数回程
度行なえばよく、その各測定監視時点における、
外部光源（例えば、太陽）と衛星間の位置関係
は、高精度で算出されるので、衛星本体あるいは
アンテナ等の特定部分（例えば平面度モニター本
体）に設けられた光源（例えば、レーザ発光素
子）から、平面度測定用の光を発射する場合と、
同様に動作させることができる。 After the deployable panel antenna is deployed, flatness measurement and monitoring does not need to be carried out all the time in a steady orbit, but can be carried out several times a year to check for changes over time.
The positional relationship between an external light source (e.g., the sun) and the satellite is calculated with high precision, so a light source (e.g., a laser emitting element) installed on the satellite body or a specific part of the antenna (e.g., the flatness monitor body) is used. When emitting light for flatness measurement from
It can be operated similarly.
また、ミラー取付角度とミラー反射光入射受光
素子との関係が、正確に設定されておれば、ミラ
ーは固定式あるいは可動式のいずれでも用いるこ
とができる。可動式とした場合は、可動部分を含
むため宇宙環境での信頼性は低下するが、処理計
算は容易になる。一方、固定式とした場合は、可
動部分がないため信頼性は向上するが、処理計算
が複雑になるデメリツトがある。 Further, as long as the relationship between the mirror mounting angle and the mirror-reflected light incident light-receiving element is set accurately, the mirror can be either a fixed type or a movable type. If it is movable, it will be less reliable in the space environment because it includes moving parts, but processing calculations will be easier. On the other hand, if a fixed type is used, reliability is improved because there are no moving parts, but the disadvantage is that processing calculations are complicated.
上記実施例では、アンテナに一個の平面度モニ
ターを配置したもの、すなわち、モニター本体を
中央支持フレームに、ミラーを先端部に配置した
ものを示したが、平面度モニターは一個に限ら
ず、アンテナの大きさなどに応じ、複数個配置し
たり、また、その配置位置もアンテナ中央と先端
部に限らず、必要に応じ適宜設定することができ
る。 In the above embodiment, one flatness monitor is arranged on the antenna, that is, the main body of the monitor is placed on the central support frame, and the mirror is placed on the tip. However, the flatness monitor is not limited to one. Depending on the size of the antenna, a plurality of antennas can be arranged, and the arrangement position is not limited to the center and tip of the antenna, but can be set appropriately as necessary.
以上実施例に基づき詳細に説明したように、本
発明に係る合成開口レーダアンテナは、離間して
配置された受光素子とミラーとからなる受動型平
面度モニターを備えているので、アンテナパネル
の平面度の変位量を容易に検出することができ、
また平面度モニターは外部光を利用するように構
成されているので、モニター自体を簡素化し信頼
性を向上させた平面度モニターを備えた合成開口
レーダアンテナが得られる。
As described above in detail based on the embodiments, the synthetic aperture radar antenna according to the present invention is equipped with a passive flatness monitor consisting of a light receiving element and a mirror arranged apart from each other. The degree of displacement can be easily detected,
Furthermore, since the flatness monitor is configured to utilize external light, a synthetic aperture radar antenna equipped with a flatness monitor that simplifies the monitor itself and improves reliability can be obtained.
第１図は、一般の合成開口レーダの概略構成
図、第２図は、その動作態様を示す説明図、第３
図は、本発明に係る合成開口レーダアンテナの一
実施例の平面図、第４図は、その測面図、第５図
は、平面度モニター本体の拡大正面図である。
図において、１１は飛翔体、１２は合成開口レ
ーダアンテナ、１４は平面度モニター本体、１５
は受光素子、１６はミラー、Ｓは外部光を示す。
Fig. 1 is a schematic configuration diagram of a general synthetic aperture radar, Fig. 2 is an explanatory diagram showing its operation mode, and Fig. 3 is a schematic diagram of a general synthetic aperture radar.
The figure is a plan view of one embodiment of the synthetic aperture radar antenna according to the present invention, FIG. 4 is a surface survey thereof, and FIG. 5 is an enlarged front view of the flatness monitor main body. In the figure, 11 is a flying object, 12 is a synthetic aperture radar antenna, 14 is a flatness monitor body, 15
16 is a light receiving element, 16 is a mirror, and S is external light.
Claims (1)
ーダにおいて、離間して配設された受光素子とミ
ラーとからなる受動型平面度モニターを備えてい
ることを特徴とする合成開口レーダアンテナ。1. A synthetic aperture radar antenna mounted on a flying object such as an artificial satellite, characterized in that it is equipped with a passive flatness monitor consisting of a light-receiving element and a mirror that are spaced apart.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59112211A JPS60257603A (en) | 1984-06-02 | 1984-06-02 | Synthetic aperture radar antenna |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59112211A JPS60257603A (en) | 1984-06-02 | 1984-06-02 | Synthetic aperture radar antenna |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257603A JPS60257603A (en) | 1985-12-19 |
| JPH0213481B2 true JPH0213481B2 (en) | 1990-04-04 |
Family
ID=14581032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59112211A Granted JPS60257603A (en) | 1984-06-02 | 1984-06-02 | Synthetic aperture radar antenna |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257603A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02216077A (en) * | 1989-02-17 | 1990-08-28 | Nec Corp | Synthetic aperture radar apparatus |
| US10871560B2 (en) * | 2014-11-18 | 2020-12-22 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Radar satellite and radar satellite system using radar satellite |
-
1984
- 1984-06-02 JP JP59112211A patent/JPS60257603A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60257603A (en) | 1985-12-19 |
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