偏波を利用した合成開口FM-CWイメージングレーダの研究

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650385
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 山口 芳雄 新潟大学, 工学部, 助教授 (50115086)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 寛喜 新潟大学, 工学部, 助手 (20251788) ; 仙石 正和 新潟大学, 工学部, 教授 (30002017)
• Keywords: 偏波 / 合成開口レーダ / イメージング

Research Abstract

この研究は電波の持つベクトル性(偏波)を最大限に利用したFM-CWイメージングレーダの開発が目標である。FM-CWレーダに対してレーダポーラリメトリの概念を導入し、散乱行列によって、いかにコントラストの高い偏波イメージングが達成できるかを理論的、実験的に検討することを目的とした。従来レーダポーラリメトリの理論は単一周波数を基本に構築されているが,FM-CWレーダは広い周波数を使う広帯域レーダである。そのため,如何にFM-CWレーダにレーダポーラリメトリの理論を組み込むことができるかが最大の問題点であった。この研究ではFM-CWレーダから得られるビートスペクトラムを合成開口処理し,ピクセル毎の複素反射係数値を散乱行列の要素に対応させた。そして,偏波による物体の散乱特性の違いをイメージングに役立てるための偏波基底変換理論を詳細に調べた。さらにxバンドの周波数帯で動作する直交2偏波FM-CWレーダを作成し,そのレーダにより室内での物体イメージングを行なった。ターゲットは線状とみなせる金属パイプである。偏波基底変換によるイメージング性能およびコントラストがどこまで改善されるかを検討した結果,FM-CWレーダが完全なFull-Polarimetricシステムとして動作することが確認でき,画期的なイメージングレーダを構築することができた。この成果は既に数多くの国際会議や論文として発表し,2次元物体のイメージング,埋没物体への応用など今後さらなる発展が期待できる。

Research Products

• [Publications] Yoshio Yamaguchi: "Fundamental Study on Synthetic Aperture FM-CW Radar Polarimetry" IEICE Trans.on Communications. E77-B. 73-80 (1994)
• [Publications] Yoshio Yamaguchi: "On the Fundamental Polarimetric Imaging by an FM-CW Radar" Progress In Electromagnetic Symposium Proceedings. 1. 390-390 (1993)
• [Publications] Yoshio Yamaguchi: "On Radar Polarimetry in FM-CW Radar" Proc.of 1993 International Geoscience and Remote Sensing Symposium. 1. 368-370 (1993)
• [Publications] Yoshio Yamaguchi: "Detection of Objects in Sandy Ground by an FM-CW Radar" Proc.of 1993 International Geoscience and Remote Sensing Symposium. 3. 1733-1735 (1993)
• [Publications] 西川徹: "ポーラリメトリック合成開口FM-CWレーダによる2次元イメージング" 電子情報通信学会技術研究報告 SANE. 43-50 (1993)
• [Publications] 西川徹: "ポーラリメトリックFM-CWレーダにおける位相校正" 電子情報通信学会秋期大会講演論文集2. 2. B-4 (1993)