SAR

航空軍事用語辞典++

【合成開口レーダー】(ごうせいかいこうれーだー)

Synthetic Aperture Radar(SAR).
電磁波（マイクロ波）を利用し、高解像度の地形イメージを作り出すレーダー。
可視光や赤外線画像に比べ、天候に左右されない利点を持つ。

一般にレーダーの解像度に大きく影響する「指向性（ビーム幅）」は、「λ/D(λ:波長 D:アンテナ直径)」で表される。
アンテナが大きければ大きいほど、波長が短ければ短い（周波数高）ほど、高解像度が得られることになる。
すなわち同じアンテナ径であれば、超高周波数の光（≒0.5μm）に比べてミリ波（≒8.5mm）は解像度が低く、レーダーに用いられるマイクロ波（≒10cm以上）はさらに低いことになる。
動物の眼という小型の受信機でも、大型レーダーを越える解像度が得られるのはこのためである。

マイクロ波で可視光と同等の解像度を得るためには、理論上はアンテナ径を10万倍以上にしなければならないが、これはもちろん不可能である。
しかし、可視光カメラを用いると、今度は高周波数なために大気中では減衰が大きく、探知距離が落ちてしまう問題がある。
そこで、マイクロ波を用いて、複数のアンテナないしは自機の移動を使って見かけ上のアンテナ径を上げる技術が合成開口レーダーである。

原理

自機の移動を利用する、合成開口レーダーの原理について説明する。

原理は、フェイズドアレイレーダーによく似ている。
フェイズドアレイレーダーにおける各素子の代わりに、自機が移動してポイント（最低でも"波長/2=標本化定理"）ごとにレーダー波を送受信、その結果を記録する。
フェイズドアレイレーダーにおける「アンテナ径」は、端から端までの素子の距離であったので、理論上は自機が移動する限り、見かけ上とてつもなく巨大なアンテナを作ることが出来るのである。

しかし、実際にはフェイズドアレイレーダーに比べて難しい技術である。
フェイズドアレイレーダーでは各素子の受信は同時になり、位相変換素子を用いて簡単に位相の重ねあわせを行うことが出来る。
しかしながら合成開口レーダーでは、受信に時間的なズレがあるため、コンピュータによる処理を行わなければならない。
コンピュータ上で高周波数のマイクロ波の受信結果を正確に記録し、位相の重ねあわせを行うには非常に多くの処理量（膨大な数のフーリエ変換等）を要する。
そのため、十分な性能を持つコンピュータが登場するまで実現不可能な技術であったし、現在でも高性能なコンピュータを必要となる（場合によっては多少解像度を落としてでも処理量を減らすことがある）。

欠点としては、広範囲にレーダー波を照射して必要なデータのみを浮かび上がらせる方法であるため、一点に集中するより雑音を拾いやすいこと、予め地上高度データが必要になること、自機に精度の良い航法装置を必要とすること、真下は死角となることなどがある。
電波の干渉を用いるため"Interferometric Synthetic Aperture Radar：干渉合成開口レーダ(InSAR)"とも呼ばれる。

実用例

移動する物体に搭載される例としては、観測機や人工衛星、攻撃機、偵察機があり、測量や観測、偵察や攻撃機のターゲティングに用いられる。地表の状態を数十cm～数m単位で知ることが出来る。
また、地上にある巨大な電波望遠鏡を複数組み合わせて（フェイズドアレイの素子に対応）、見かけ上更に巨大な電波望遠鏡を作り出し、深宇宙を探る用途にも用いられる。
国立天文台・野辺山宇宙電波観測所では、直径45メートルの高精度電波望遠鏡と、直径10メートルのパラボラアンテナ5基を最長600m程度の範囲に配置し、信号を開口合成して直径600m相当の解像度を達成している。

参考リンク：http://homepage3.nifty.com/murasakigawa/tech/sar/ (合成開口レーダー)

【捜索救難】(そうさくきゅうなん)

Search And Rescue (SAR)

遭難者を探し出し、助け出すこと。
遭難場所は海上や山中など多岐に渡るため、航空機の活躍が期待される分野である。
航空機による捜索救難の場合、滞空時間の長い固定翼機が捜索を担当し、地形に対して柔軟に運用できるヘリコプターが救難を担当することが多い。
海上遭難の場合は、救難飛行艇を用いる場合もある。

関連：戦闘捜索救難