画像レーダー

壁面パラメータ推定には超広帯域レーダーシステムを使用する。データ収集と走査方法のサポートには、ホーンアンテナと円形アンテナを備えたハンドルMシーケンスUWBレーダーが使用された。^{[ 6 ]}

3D計測は、振幅変調レーザーレーダー（Erimセンサーとパーセプトロンセンサー）によって提供される。中距離動作における速度と信頼性の点では、3D計測の方が優れた性能を発揮する。^{[ 7 ]}

実開口レーダー（RAR ）は、飛行方向に対して直角に、距離方向に狭角のパルス電波ビームを送信し、目標物からの後方散乱波を受信して​​、受信信号からレーダー画像に変換するレーダーの一種です。

通常、反射パルスはターゲットからの帰還時間の順に並べられ、これは距離方向の走査に対応します。

距離方向の分解能はパルス幅に依存する。方位角方向の分解能はビーム幅とターゲットまでの距離の積に等しい。^{[ 8 ]}

レーザーレーダーは、レーザーで対象物を照射し、反射光を分析することで距離を測定するリモートセンシング技術です。 ^{[ 10 ]}

レーザーレーダーは、多次元イメージングと情報収集に使用されます。すべての情報収集モードでは、目に安全な領域で送信するレーザーと、これらの波長で高感度な受信機が必要です。^{[ 11 ]}

3Dイメージングでは、各ピクセル内の最初の散乱までの距離を測定する能力が必要です。そのため、距離カウンタのアレイが必要です。距離カウンタのアレイに対するモノリシックなアプローチが開発されています。この技術は、目に安全な波長の高感度検出器と組み合わせる必要があります。^{[ 11 ]}

ドップラー情報を測定するには、空間イメージングで使用されるものとは異なる検出方式が必要です。戻ってきたレーザーエネルギーをヘテロダインシステム内の局部発振器と混合して、ドップラーシフトを抽出する必要があります。^{[ 11 ]}

合成開口レーダー（SAR）は、実際の開口またはアンテナを対象物に沿って一連の位置に移動させることで、特徴的な長期的なコヒーレント信号の変化を得るレーダーの一種です。これにより、より高い解像度を得ることができます。

SARは2次元（2D）画像を生成します。画像の1つの次元はレンジと呼ばれ、レーダーから対象物までの「視線」距離を表します。レンジは、パルスの送信からターゲットからのエコーを受信するまでの時間を測定することによって決定されます。また、レンジ分解能は送信パルス幅によって決まります。もう1つの次元はアジマスと呼ばれ、レンジに垂直です。SA​​Rは比較的細かいアジマス分解能を実現できるため、他のレーダーとは異なります。細かいアジマス分解能を得るには、送信および受信エネルギーを鋭いビームに集束させるために、物理的に大きなアンテナが必要です。ビームの鋭さがアジマス分解能を決定します。航空機搭載レーダーは、この距離を飛行しながらデータを収集し、物理的に長いアンテナからデータが送信されたかのようにデータを処理できます。航空機がアンテナを合成するために飛行する距離は、合成開口として知られています。合成開口が比較的長いため、合成ビーム幅が狭くなり、物理的に小さなアンテナよりも細かい分解能が得られます。^{[ 12 ]}

逆合成開口レーダー（ISAR）は、高解像度の2次元および3次元画像を生成できる別の種類のSARシステムです。

ISARシステムは、固定されたレーダーアンテナと、何らかの動きをしているターゲットシーンで構成されます。ISARは、センサーと対象物との相対運動によって高い方位角分解能を実現するという点で、理論的にはSARと同等ですが、ISARの移動ターゲットシーンは通常、非協力的な物体で構成されています。

ISAR画像処理には、SARで必要とされるものよりも複雑なモーションエラー補正方式のアルゴリズムが必要です。ISAR技術は、エミッターではなくターゲットの動きを利用して合成開口を生成します。ISARレーダーは船舶や航空機で一般的に使用され、ターゲット認識に十分な品質のレーダー画像を提供できます。ISAR画像は、さまざまなミサイル、軍用機、民間航空機を識別するのに十分であることが多いです。^{[ 13 ]}

モノパルスレーダー3Dイメージング技術は、1次元距離画像とモノパルス角度測定を用いて、各散乱体の実際の座標を取得します。この技術を用いることで、ターゲットの動きの変化に伴って画像が変化することはありません。モノパルスレーダー3Dイメージングは​​、ISAR技術を利用してドップラー領域で散乱体を分離し、モノパルス角度測定を実行します。

モノパルスレーダー3Dイメージングでは、方位差ビーム、仰角差ビーム、距離測定から得られる3つのパラメータのうち任意の2つを使用することで、3Dオブジェクトの3つのビューを取得できます。つまり、正面、上面、側面のビューは、それぞれ方位角仰角、方位角距離、仰角距離になります。

モノパルスイメージングは​​一般的に近距離目標に適応し、モノパルスレーダー3Dイメージングによって得られる画像は、物体の実際のサイズと一致する物理的な画像である。^{[ 14 ]}

4Dイメージングレーダーは、複数の静的および動的ターゲットを同時に高解像度で検出、マッピング、追跡するために、多入力多出力（MiMo）アンテナアレイを活用します。3Dイメージングとドップラー解析を組み合わせることで、速度という追加の次元を生成します。^{[ 15 ]}

4Dイメージングレーダーシステムは、各送信（Tx）アンテナから目標物までの飛行時間と、各受信（Rx）アンテナから目標物に戻るまでの飛行時間を測定し、形成された多数の楕円体からのデータを処理します。これらの楕円体が交差する点（ホットスポットと呼ばれる）は、任意の時点における目標物の正確な位置を示します。

その汎用性と信頼性により、4Dイメージングレーダーはスマートホーム、自動車、小売、セキュリティ、ヘルスケアなど、さまざまな環境に最適です。この技術は、カメラ、LIDAR、サーマルイメージング、超音波技術のあらゆる利点を兼ね備えているだけでなく、以下のような利点も備えている点が評価されています。

• 解像度：大型のMiMoアンテナアレイにより、複数の静止目標および動的目標を同時に正確に検出および追跡することが可能です。
• コスト効率：4Dイメージングレーダーのコストは2Dレーダーセンサーとほぼ同等ですが、より豊富なデータ、より高い精度、より多くの機能といった大きな付加価値があり、最適な価格性能比を実現します。
• 堅牢性とプライバシー：光学系を使用しないため、この技術はあらゆる照明条件や天候条件下で堅牢性を発揮します。4Dイメージングレーダーは対象物との視線が遮られないため、暗闇、煙、蒸気、眩しさ、悪天候下でも動作可能です。また、設計段階からプライバシーと目立たない監視を確保しており、これはあらゆる業界でますます重要視されている点です。