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

1994 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): 仙石 正和 新潟大学, 工学部, 教授 (30002017)
• Keywords: ポーラリメトリ / FM-CWレーダ / イメージングレーダ

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2次元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の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-トスペクトラムを2次元方向に合成開口処理し,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Ku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。ターゲットはプラスティック製の飛行機モデルB747である。その結果,電力,位相イメージとも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。この成果は既に学会のシンポジューム講演・論文に発表し,物体形状の認識,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,et al: "Synthetic Aperture FM-CW Radar Applied to the Detection of Objects Buried in Snowpack" IEEE Trans.Geoscience and Remote Sensing. vol.32. 11-18 (1994)
• [Publications] 山口芳雄 他: "Fundamental Study on Synthetic Aperture FM-CW Radar Polarimetry" IEICE Trans.Communications. vol.E77-B. 73-80 (1994)
• [Publications] Yousuke Ishizuka,et al: "Field Strength Radiated from Horn Antenna above a Lossy Medium by Boundary Element Analysis" 1994 IEEE AP/S International Symposium Digest. vol.3. 2232-2235 (1994)
• [Publications] Yoshio Yamaguchi,et al: "2-D Polarimetric Imaging by an FM-CW Radar" 1994 IEEE AP/S International Symposium Digest. vol.3. 1998-2001 (1994)
• [Publications] Toshifumi Moriyama,et al: "Reduction of Surface Clutter by a Polarimetric FM-CW Radar in Underground Target Detection" IEICE Trans.Communications. vol.E78-B. (1995)
• [Publications] Yoshio Yamaguchi,et al: "Two-Dimensional and Full Polarimetric Imaging by a Synthetic Aperture FM-CW Radar" IEEE Trans.Geoscience Remote Sensing. vol.33. (1995)