CN112379344A - 信号补偿方法及装置、设备、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种信号补偿方法，该方法包括：获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息，并根据运行姿态信息对实际位置信息进行修正，得到雷达的目标位置信息；确定雷达与目标之间的实际距离信息，并根据实际距离信息和目标位置信息，确定雷达与目标之间的目标距离信息；根据目标距离信息对雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号。
Description
技术领域
本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种信号补偿方法及装置、设备、存储介质。
背景技术
机载多通道合成孔径雷达(Muti-channel Synthetic Aperture Radar，MSAR)作为一种主动式成像系统，具有全天时、全天候和高分辨率成像等特点。MSAR系统在设计时，根据应用需求，载机需保持匀速直线飞行，但由于大气扰动、风切变等不可预测因素的影响，引起雷达的位置偏离或姿态转动等，产生距离误差和位置误差，导致MSAR的不同的接收天线接收的回波之间出现时延和相位偏差，使得最终的成像结果散焦。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种信号补偿方法及装置、设备、存储介质。
本发明实施例提供一种信号补偿方法，该方法包括：获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息，并根据所述运行姿态信息对所述实际位置信息进行修正，得到所述雷达的目标位置信息；确定所述雷达与目标之间的实际距离信息，并根据所述实际距离信息和所述目标位置信息，确定所述雷达与所述目标之间的目标距离信息；根据所述目标距离信息对所述雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号。
本发明实施例提供一种信号补偿装置，该装置包括：修正单元、确定单元和补偿单元；其中，所述修正单元，用于获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息，并根据所述运行姿态信息对所述实际位置信息进行修正，得到所述雷达的目标位置信息；所述确定单元，用于确定所述雷达与目标之间的实际距离信息，并根据所述实际距离信息和所述目标位置信息，确定所述雷达与所述目标之间的目标距离信息；所述补偿单元，用于根据所述目标距离信息对所述雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号。
本发明实施例提供一种设备，包括处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述实施例提供的方法的步骤。
本发明实施例提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例提供的方法的步骤。
本发明的实施例所提供的信号补偿方法，获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息，并根据运行姿态信息对实际位置信息进行修正，得到雷达的目标位置信息；确定雷达与目标之间的实际距离信息，并根据实际距离信息和目标位置信息，确定雷达与目标之间的目标距离信息；根据目标距离信息对雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号。如此，通过对雷达在运行过程中的位置偏离或姿态转动等产生的距离误差和位置误差进行补偿，消除了距离误差和位置误差对回波信号的时延和相位的影响，使得最终的成像结果不散焦。
附图说明
图1为本发明实施例提供的信号补偿方法的实现流程示意图；
图2为本发明实施例提供的信号补偿方法的又一实现流程示意图；
图3为本发明实施例提供的信号补偿方法中距离的几何关系图；
图4为使用传统方法进行运动补偿后成像的结果图；
图5为对图4中成像的结果图的中心放大32倍后的轮廓图；
图6为使用本发明实施例提供的方法进行运动补偿后成像的结果图；
图7为对图6中成像的结果图的中心放大32倍后的轮廓图；
图8为使用本发明实施例提供的方法进行运动补偿后成像的结果图的方位向包络分析图；
图9为使用本发明实施例提供的方法进行运动补偿后成像的结果图的距离向包络分析图；
图10为本发明实施例提供的信号补偿装置的组成结构示意图；
图11为本发明实施例提供的设备的实体示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明再作进一步详细的描述。
这里，对机载多通道合成孔径雷达(Multi-channel Synthetic Aperture Radar，MSAR)进行简单的说明。MSAR是一种高分辨率的成像雷达，可以在能见度极低的气象条件下得到类似光学照相的高分辨雷达图像。机载MSAR按载机的运动航迹来测距和二维成像，其两维坐标信息分别为距离信息和垂直于距离的方位信息。机载MSAR在设计时，根据应用需求，载机需保持匀速直线飞行，但由于大气扰动、风切变等不可预测因素的影响，引起雷达的位置偏离或姿态转动等，产生距离误差和位置误差，导致MSAR不同的接收天线接收的回波之间出现时延和相位偏差，使得最终的成像结果散焦。因此，需要对位置偏离或姿态转动等进行补偿，以保证最终的成像结果不散焦。
目前常用的运动补偿方案为一步式运动补偿，其具有计算量小，补偿精度高等优点，是目前合成孔径雷达运动补偿的理想方法。但对于MSAR而言，如果直接使用一步式运动补偿方案进行运动补偿，将会忽略位置偏离或姿态转动等引起的距离误差，导致MSAR的不同的接收天线接收的回波之间出现时延和相位偏差，使得最终的成像结果散焦。
为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供了一种信号补偿方法，如图1所示，该方法包括：
S101：获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息，并根据运行姿态信息对实际位置信息进行修正，得到雷达的目标位置信息。
这里，在飞机运行过程中，假定飞机与雷达的相对位置是不变的，雷达的运行姿态信息也就是飞机的实时姿态信息。飞机的实时姿态信息可以包括飞机的实时姿态角，飞机的实时姿态角可以通过机体坐标系与世界坐标系确定，一般通过航向角、俯仰角和横滚角三个角度表示。不同的转动顺序会形成不同的坐标变换矩阵，通常按航向角、俯仰角和横滚角的顺序来表示，本发明对基于姿态角转动的顺序不作具体限定。
雷达的实际位置信息可以是雷达的发射天线的实际位置信息。发射天线的实际位置信息可以是雷达的所有接收天线的等效中心点在世界坐标系中的位置坐标，表征了雷达的所有接收天线的等效中心点在世界坐标系中当前所处的实际位置。
需要说明的是，雷达的理想状态是发射天线与接收天线位于同一位置，用以保证雷达不同的接收天线接收到的回波在进行合成时的一致性。但对于MSAR而言，发射天线与接收天线的实际位置是不同的，这就需要引入接收天线中心(理想的接收天线，也就是发射天线)，将雷达的接收天线所处的位置根据几何关系映射到接收天线中心所处的位置处，如此，保证了雷达的发射天线与接收天线位于同一位置，进而保证了雷达的不同接收天线接收的回波在进行合成时的一致性。
雷达的运行姿态信息和实际位置信息可以通过位置姿态系统(Position andOrientation System，POS)进行测量。POS是目前获取SAR天线运动参数的主要手段，其主要由惯性测量单元(Inertial Measurement Unit，IMU)、全球定位系统(Global PositionSystem，GPS)、POS计算机系统(POS Computer System，PCS)和后处理软件组成。POS利用惯性导航和GPS导航的互补性，通过滤波的方法将惯导数据与GPS数据进行融合，获取连续的、高精度的位置、速度和姿态信息。
这里，根据运行姿态信息对实际位置信息进行修正可以包括，根据运行姿态信息(飞机的实时姿态角)和实际位置信息(发射天线的实际位置坐标)分别构建四元数，再通过同类型的四阶矩阵分别表征相应的四元数，最后通过矩阵的乘法表征雷达的姿态转动，即机体坐标系相对于世界坐标系的空间转动，从而消除姿态转动引起的实际坐标与目标坐标之间的位置偏差，得到目标位置信息(发射天线的目标位置坐标)。
S102：确定雷达与目标之间的实际距离信息，并根据实际距离信息和目标位置信息，确定雷达与目标之间的目标距离信息。
这里，雷达与目标之间的实际距离信息指的是雷达的发射天线(接收天线中心)与目标之间的实际发射距离，即雷达脉冲信号波从雷达的发射天线到达目标的实际距离，该距离由雷达开始记录信号的时间决定。该距离同样可以通过位置姿态系统(Position andOrientation System，POS)进行测量。
需要说明的是，由于飞机和目标存在相对运动，因此雷达脉冲信号从发射到接收过程中雷达与目标之间的距离是不同的，即存在收发分离，这里采用双程距离表征。双程距离是指发射距离和接收距离的总和，其中发射距离指雷达脉冲信号波从发射天线到达目标的距离，接收距离指回波信号从目标到达接收天线的距离。
首先根据获取的实际发射距离和目标位置信息，确定实际接收距离。
接着获取雷达的属性信息，该属性信息包括所述雷达的安装角信息和雷达的接收天线与发射天线之间的距离信息；根据实际位置信息、目标位置信息确定平动误差信息。平动误差信息指的是目标位置信息与实际位置信息在世界坐标系中的位置坐标之间的变化量，即坐标差值。
再根据属性信息、平动误差信息和实际距离信息，确定雷达与目标之间的目标距离信息。
S103：根据目标距离信息对雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号。
这里，首先根据实际发射距离和目标发射距离，确定发射误差；根据实际接收距离和目标接收距离，确定接收误差；再基于发射误差和接收误差，对雷达接收到的回波信号进行重采样处理，得到补偿后的回波信号。
需要说明的是，这里仅描述了针对MSAR的一个接收天线所接收的回波进行补偿，对MSAR的每个接收天线接收的回波信号都进行与上述步骤101至103相同的处理，这样可以消除距离误差和位置误差对回波信号的时延和相位的影响。
由此可见，本发明实施例所提供的信号补偿方法，获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息，并根据运行姿态信息对实际位置信息进行修正，得到雷达的目标位置信息；确定雷达与目标之间的实际距离信息，并根据实际距离信息和目标位置信息，确定雷达与目标之间的目标距离信息；根据目标距离信息对雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号。如此，通过对雷达在运行过程中的位置偏离或姿态转动等产生的距离误差和位置误差进行补偿，消除了距离误差和位置误差对回波信号的时延和相位的影响，使得最终的成像结果不散焦。
基于上述实施例，S101中的运行姿态信息可以包括：与第一方向对应的第一姿态角信息、与第二方向对应的第二姿态角信息、以及与第三方向对应的第三姿态角信息，分别对应于飞机姿态角中的航向角、俯仰角和横滚角三个角度，其中，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。
在一个可能的实现方式里，第一方向可以是世界坐标系的X轴所在的方向、第二方向可以是世界坐标系的Y轴所在的方向，第三方向可以是世界坐标系的Z轴所在的方向。X轴、Y轴和Z轴依次是第一姿态角信息、第二姿态角信息和第三姿态角信息的旋转轴，本发明对基于姿态角信息绕X轴、Y轴或Z轴进行坐标变化的顺序不作具体限定。
基于上述实施例，S101中根据姿态信息对实际位置信息进行修正，得到雷达的目标位置信息可以通过以下步骤实现：
S1011：根据第一姿态角信息对实际位置信息进行修正，得到第一位置信息。
这里，第一姿态角信息可以对应飞机的航向角θ，与第一方向对应，第一方向可以是机体坐标系的X轴。根据第一姿态角信息对实际位置信息进行修正，得到第一位置信息可以包括在第一方向上，根据第一姿态角信息对实际位置信息进行修正，得到的第一位置信息，即将雷达的实际位置信息沿机体坐标系的X轴旋转θ角，得到第一位置信息。
基于上述实施例，S1011中根据第一姿态角信息对实际位置信息进行修正，得到第一位置信息，可以通过以下步骤实现：
S1011a：根据实际位置信息构建实际位置矩阵，以及根据第一姿态角信息和第一方向上的旋转轴构建第一姿态矩阵；第一姿态矩阵和所述实际位置矩阵为同类型的四阶矩阵。
这里，根据实际位置信息构建实际位置矩阵可以包括，将雷达的发射天线的实际位置坐标(x，y，z)通过纯四元数(0，x，y，z)的形式进行表征，再将纯四元数(0，x，y，z)通过四阶矩阵的形式进行表征，得到实际位置矩阵W。根据第一姿态角信息和第一方向上的旋转轴构建第一姿态矩阵可以包括，根据第一姿态角信息以及第一姿态角信息对应的旋转轴(vx，vy，vz)，世界坐标系下航向角θ对应的旋转轴为(1，0，0)，构建四元数(q1，q2，q3，q4)，再将四元数(q1，q2，q3，q4)通过与实际位置矩阵W同类型的四阶矩阵的形式进行表征，得到第一姿态矩阵Q1。
S1011b：根据第一姿态矩阵和实际位置矩阵确定第一位置矩阵，并得到与第一位置矩阵对应的第一位置信息。
这里，设第一位置矩阵为W1，那么W1就等于实际位置矩阵W左乘第一姿态矩阵Q1的逆Q1 -1，右乘第一姿态矩阵Q1。由于第一姿态矩阵Q1和实际位置矩阵W为同类型的四阶矩阵，那经过第一姿态矩阵Q1旋转得到的第一位置矩阵W1也是与实际位置矩阵W类型相同的矩阵。由于第一位置矩阵W1是与实际位置类型W相同的矩阵，与第一位置矩阵对应的第一位置信息可以是从第一位置矩阵W1的与实际位置坐标(x，y，z)相对应的位置中提取第一位置坐标(x1，y1，z1)，得到第一位置信息。
S1012：根据第二姿态角信息对第一位置信息进行修正，得到第二位置信息。
这里，第二姿态角信息可以对应飞机的俯仰角ψ，与第二方向相对应，第二方向可以是机体坐标系的Y轴。根据第二姿态角信息对第一位置信息进行修正，得到第二位置信息可以包括在第二方向上，根据第二姿态角信息对第一位置信息进行修正，得到的第二位置信息，即将第一位置信息沿机体坐标系的Y轴旋转ψ角，得到第二位置信息。
基于上述实施例，S1012中根据第二姿态角信息对第一位置信息进行修正，得到第二位置信息，可以通过以下步骤实现：
S1012a：根据第二姿态角信息和第二方向上的旋转轴构建第二姿态矩阵；第二姿态矩阵和实际位置矩阵为同类型的四阶矩阵。
这里，根据第二姿态角信息和第二方向上的旋转轴构建第二姿态矩阵可以包括，根据第二姿态角信息以及第二姿态角信息对应的旋转轴(vx’，vy’，vz’)，世界坐标系下俯仰角对应的旋转轴为(0，1，0)，构建四元数(q1’，q2’，q3’，q4’)，再将四元数(q1’，q2’，q3’，q4’)通过与实际位置矩阵W同类型的四阶矩阵的形式进行表征，得到第二姿态矩阵Q2。
S1012b：根据第二姿态矩阵和第一位置信息对应的第一位置矩阵确定第二位置矩阵，并得到与第二位置矩阵对应的第二位置信息。
这里，设第二位置矩阵为W2，那么W2就等于第一位置矩阵W1左乘第二姿态矩阵Q2的逆Q2 -1，右乘第二姿态矩阵Q2。由于第二姿态矩阵Q2、第一位置矩阵W1和实际位置矩阵W为同类型的四阶矩阵，那经过第二姿态矩阵Q2旋转得到的第二位置矩阵W2也是与实际位置矩阵W类型相同的矩阵。由于第二位置矩阵W2是与实际位置类型W相同的矩阵，与第二位置矩阵对应的第二位置信息可以是从第二位置矩阵W2的与实际位置坐标(x，y，z)相对应的位置中提取第二位置坐标(x2，y2，z2)，得到第二位置信息。
S1013：根据第三姿态角信息对第二位置信息进行修正，得到雷达的目标位置信息。
这里，第三姿态角信息可以对应是飞机的翻滚角Φ，与第三方向相对应，第三方向可以是机体坐标系的Z轴。根据第三姿态角信息对第二位置信息进行修正，得到雷达的目标位置信息可以包括在第三方向上，根据第三姿态角信息对第二位置信息进行修正，得到的目标位置信息，即将第二位置坐标沿机体坐标系的Z轴旋转Φ角，得到目标位置坐标。
基于上述实施例，S1013中根据第三姿态角信息对第二位置信息进行修正，得到目标位置信息，可以通过以下步骤实现：
S1013a：根据第三姿态角信息和第三方向上的旋转轴构建第三姿态矩阵。
这里，根据第三姿态角信息和第三方向上的旋转轴构建第三姿态矩阵可以包括，根据第三姿态角信息以及第三姿态角信息对应的旋转轴(vx”，vy”，vz”)，世界坐标系下翻滚角对应的旋转轴为(0，0，1)，构建四元数(0，0，0，1)(q1”，q2”，q3”，q4”)，再将四元数(q1”，q2”，q3”，q4”)通过与实际位置矩阵W同类型的四阶矩阵的形式进行表征，得到第三姿态矩阵Q3。
S1013b：根据第三姿态矩阵和第二位置信息对应的第二位置矩阵确定目标位置矩阵，并得到与目标位置矩阵对应的目标位置信息。
这里，设目标位置矩阵为W0，那么W0就等于第二位置矩阵W2左乘第三姿态矩阵Q3的逆Q3 -1，右乘第三姿态矩阵Q3。由于第三姿态矩阵、第二位置矩阵W2和实际位置矩阵W为同类型的四阶矩阵，那经过第三姿态矩阵Q3旋转得到的目标位置矩阵W0也是与实际位置矩阵W类型相同的矩阵。由于目标位置矩阵W0是与实际位置类型W相同的矩阵，与目标位置矩阵对应的目标位置信息可以是从目标位置矩阵W0的与实际位置坐标(x，y，z)相对应的位置中提取(x0，y0，z0)，即可得到目标位置信息。
如此，通过矩阵的形式将姿态转动带来的姿态角变化，通过矩阵的形式补偿到接收天线中心的实际坐标中，得到接收天线中心的目标坐标，再根据接收天线中心的坐标计算距离，并对距离误差进行补偿。通过矩阵的乘法，使得计算机编程更容易实现，进一步提高运动补偿的效率。
基于上述实施例，S102中的实际距离信息包括实际发射距离和实际接收距离；实际发射距离用于表征雷达的发射天线到目标的实际距离；实际接收距离用于表征目标到雷达的接收天线的实际距离。
基于上述实施例，S102中确定所述雷达与目标之间的实际距离信息，可以通过以下步骤实现：
S1021：获取实际发射距离；
这里，雷达与目标之间的实际距离信息指的是雷达的发射天线与目标之间的实际发射距离，即雷达脉冲信号波从雷达的发射天线到达目标的实际距离，该距离由雷达开始记录信号的时间决定。该距离同样可以通过位置姿态系统进行测量。
S1022：根据实际发射距离和目标位置信息，确定实际接收距离。
这里，首先根据实际位置信息、目标位置信息确定平动误差信息。平动误差信息指的是目标位置信息与实际位置信息在世界坐标系中的位置坐标之间的变化量，即坐标差值。
再根据实际坐标信息、平动误差信息和实际距离信息，确定雷达与目标之间的实际接收距离。
基于上述实施例，S102中根据实际距离信息和目标位置信息，确定雷达与目标之间的目标距离信息，可以通过以下步骤实现：
S1023：获取雷达的属性信息；雷达的属性信息包括雷达的安装角信息，以及雷达的接收天线与发射天线之间的距离信息。
这里，雷达的属性信息可以包括雷达的安装角信息，以及雷达的接收天线与发射天线之间的距离信息。雷达的安装角信息可以包括雷达的初始安装角。表征了雷达在理想状态下(不存在位置偏离或姿态转动的情况下)距离方向与高度方向之间的夹角，也即雷达在安装时的角度。雷达的接收天线与发射天线之间的距离信息指的是雷达的接收天线与发射天线之间的实际距离，由于接收天线与发射天线在安装好后，相对位置信息是固定不变的，也就是说，接收天线与发射天线之间的实际距离是固定不变的。
S1024：根据属性信息、实际位置信息、目标位置信息和实际距离信息，确定雷达的目标距离信息。
这里，可以根据实际位置信息和目标位置信息确定平动误差信息，再根据雷达的属性信息、平动误差信息、实际位置信息和实际距离信息确定雷达的目标距离信息。
基于上述实施例，S103中的目标距离信息包括目标发射距离和目标接收距离；根据实际距离信息、目标距离信息对雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号，可以通过以下步骤实现：
根据实际距离信息和目标距离信息确定雷达的距离误差，再根据距离误差对回波信号进行距离向重采样，根据位置误差对回波信号进行方位向重采样得到补偿后的回波信号。
需要说明的是，由于飞机和目标存在相对运动，因此雷达脉冲信号从发射到接收过程中雷达与目标之间的距离是不同的，即存在收发分离，这里采用双程距离表征。双程距离是指发射距离和接收距离的总和，其中发射距离指雷达脉冲信号波从发射天线到达目标的距离，接收距离指回波信号从目标到达接收天线的距离。也就是说，在确定了实际距离信息、目标距离信息之后，用实际发射距离与实际接收距离之和减去目标发射距离与目标接收距离之和即可求得距离误差。然后根据距离误差对回波信号进行距离向重采样，根据位置误差对回波信号进行方位向重采样得到补偿后的回波信号。
需要说明的是，这里仅描述了针对MSAR的一个接收天线所接收的回波进行补偿，对MSAR的每个接收天线接收的回波信号都进行与上述步骤101至103相同的处理，这样可以消除距离误差和位置误差对回波信号的时延和相位的影响。
由此可见，本发明的实施例所提供的信号补偿方法，获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息，以及雷达与目标之间的实际距离信息；根据运行姿态信息对实际位置信息进行修正，得到雷达的目标位置信息；根据实际距离信息和目标位置信息，确定雷达与目标之间的目标距离信息；根据目标距离信息对雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号。如此，通过对雷达在运行过程中的位置偏离或姿态转动等产生的距离误差进行补偿，消除了距离误差和位置误差对回波信号的时延和相位的影响，使得最终的成像结果不散焦。
本发明又一实施例提供了一种信号补偿方法，如图2所示，该方法包括：
S201：获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息。
这里，雷达的运行姿态信息可以包括：与第一方向对应的第一姿态角信息、与第二方向对应的第二姿态角信息、以及与第三方向对应的第三姿态角信息，分别对应于飞机姿态角中的航向角、俯仰角和横滚角三个角度，其中，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直。由于不同惯性导航对飞机姿态角的定义有所不同，对应姿态角旋转的顺序也不相同，本发明对基于姿态角转动的顺序不作具体限定。
本实施例中按照航向角θ、俯仰角ψ和横滚角Φ的顺序对姿态信息进行表征。雷达的实际位置信息可以包括雷达的发射天线(接收天线中心)的实际位置(x，y，z)。发射天线的实际位置信息可以包括发射天线中心在世界坐标系中的位置坐标信息，表征了雷达的发射目前所处的实际位置。
S202：根据第一姿态角信息和第一方向上的旋转轴构建第一姿态矩阵，以及根据实际位置信息构建实际位置矩阵；第一姿态矩阵和实际位置矩阵为同类型的四阶矩阵。
这里，可以根据第一姿态角信息(航向角θ)和第一方向上的旋转轴(vx,vy,vz)，构建四元数q＝(q1，q2，q3，q4)，其中，
其中，(vx,vy,vz)表示第一姿态角信息对应的旋转轴在世界坐标系下的坐标，θ为第一姿态角信息。
并根据实际位置信息(x，y，z)构建四元数w＝(0，x，y，z)。
再将相应的四元数q和w通过同类型的四阶矩阵表示，得到第一姿态矩阵Q1和实际位置矩阵W，具体过程如下：
S203：根据第一姿态矩阵和所述实际位置矩阵确定第一位置矩阵，并得到与第一位置矩阵对应的第一位置信息。
这里，通过矩阵的乘法表征雷达在第一方向上的姿态转动，具体过程如下：
引入第一位置矩阵W1，那么雷达在第一方向上的姿态转动可以表示为：
其中，
表示航向角θ对应的四阶矩阵的逆，Q1表示航向角θ对应的四阶矩阵。由于实际位置矩阵W和矩阵Q1为类型相同的矩阵，那么经过姿态旋转得到的矩阵W1也是与矩阵W同类型的矩阵，从矩阵W1的相应位置提取(x1，y1，z1)可以提取与第一位置矩阵对应的第一位置信息，具体过程如下：
(x1，y1，z1)＝(W1(2,1),W1(4,1),-W1(3,1)) (2-5)
其中，W1(2,1),W1(4,1),-W1(3,1)分别表示矩阵W1的第一列第2行的值，第一列第4行的值，第一列第3行的值的相反数。
S204：根据第二姿态角信息和第二方向上的旋转轴构建第二姿态矩阵；第二姿态矩阵和实际位置矩阵为同类型的四阶矩阵。
这里，可以根据第二姿态角信息(俯仰角ψ)和第二方向上的旋转轴(vx’,vy’,vz’)，构建四元数q’＝(q1’，q2’，q3’，q4’)，其中，
其中，(vx’,vy’,vz’)表示第二姿态角信息对应的旋转轴在世界坐标系下的坐标，ψ为第二姿态角信息。
再将相应的四元数q’表示成与W同类型的四阶矩阵，得到第二姿态矩阵Q2，具体过程如下：
S205：根据第二姿态矩阵和第一位置信息对应的第一位置矩阵确定第二位置矩阵，并得到与第二位置矩阵对应的第二位置信息。
这里，通过矩阵的乘法表征雷达在第二方向上的姿态转动，具体过程如下：
引入第二位置矩阵W2，那么雷达在第二方向上的姿态转动可以表示为：
其中，
表示俯仰角ψ对应的四阶矩阵的逆，Q2表示俯仰角ψ对应的四阶矩阵。由于实际位置矩阵W、第一位置矩阵W1和矩阵Q2为类型相同的矩阵，那么经过姿态旋转得到的第二位置矩阵W2也是与实际位置矩阵W同类型的矩阵，从矩阵W2的相应位置提取(x2，y2，z2)可以提取到与第二位置矩阵对应的第二位置信息，具体过程如下：
(x2，y2，z2)＝(W2(2,1),W2(4,1),-W2(3,1)) (2-9)
其中，W2(2,1),W2(4,1),-W2(3,1)分别表示矩阵W2的第一列第2行的值，第一列第4行的值，第一列第3行的值的相反数。
S206：根据第三姿态角信息和第三方向上的旋转轴构建第三姿态矩阵；第三姿态矩阵和实际位置矩阵为同类型的四阶矩阵。
这里，首先根据第三姿态角信息(横滚角Φ)和第三方向上的旋转轴(vx”,vy”,vz”)，构建四元数q”＝(q1”，q2”，q3”，q4”)，其中，
其中，(vx”,vy”,vz”)表示第二姿态角信息对应的旋转轴在世界坐标系下的坐标，Φ为第三姿态角信息。
再将相应的四元数q”表示成与W同类型的四阶矩阵，得到第三姿态矩阵Q3，具体过程如下：
S207：根据第三姿态矩阵和第二位置信息对应的第二位置矩阵确定目标位置矩阵，并得到与目标位置矩阵对应的目标位置信息。
这里，通过矩阵的乘法表征雷达在第三方向上的姿态转动，具体过程如下：
引入目标位置矩阵W0，那么雷达在第三方向上的姿态转动可以表示为：
其中，
表示第三姿态角信息对应的四阶矩阵的逆，Q3表示第三姿态角信息对应的四阶矩阵。由于第三姿态矩阵Q3、第二位置矩阵W2和实际位置矩阵W为类型相同的矩阵，那么经过姿态旋转得到的矩阵W0也是与实际位置矩阵W同类型的矩阵，从矩阵W0的相应位置提取(x0，y0，z0)可以提取到与目标位置矩阵对应的目标位置信息，具体过程如下：
(x0，y0，z0)＝(W0(2,1),W0(4,1),-W0(3,1)) (2-13)
其中，W0(2,1),W0(4,1),-W0(3,1)分别表示矩阵W0的第一列第2行的值，第一列第4行的值，第一列第3行的值的相反数。
这里，根据运行姿态信息(第一姿态角信息、第二姿态角信息、第三姿态角信息)对实际位置信息进行修正可以包括，通过雷达的运行姿态信息(即飞机姿态角中的航向角θ、俯仰角ψ和横滚角Φ)和实际位置信息(发射天线的实际位置坐标(x，y，z))确定雷达的目标位置信息(即接收天线中心的目标位置坐标(x0，y0，z0))，具体过程如下：
这里引入目标位置矩阵W0，则有
其中，
分别表示航向角θ、俯仰角ψ和横滚角Φ对应的四阶矩阵的逆，Q3、Q2、Q1分别表示横滚角Φ、俯仰角ψ和航向角θ对应的四阶矩阵。由于矩阵W和矩阵Q3、Q2、Q1为类型相同的矩阵，那么经过姿态旋转得到的矩阵W0也是与矩阵W同类型的矩阵，从矩阵W0的相应位置提取(x0，y0，z0)可以提取到接收天线中心的目标位置坐标，具体过程如下：
(x0，y0，z0)＝(Ldx,Ldy,Ldz)＝(W0(2,1),W0(4,1),-W0(3,1)) (2-15)其中，
表示接收天线到接收天线中心(发射天线)沿距离向的实际距离，
表示接收天线到接收天线中心沿方位向的实际距离，
表示接收天线到接收天线中心沿高度向的实际距离，W′(2,1),W′(4,1),-W′(3,1)分别表示矩阵W0的第一列第2行的值，第一列第4行的值，第一列第3行的值的相反数。
如此，将雷达所在的机体坐标系相对于世界坐标系的空间转动，通过矩阵的乘法进行表征，消除了姿态转动引起的实际坐标与目标坐标之间的位置偏差，得到目标位置信息(即接收天线中心的目标位置坐标(x0，y0，z0))。
S208：获取实际发射距离和雷达的属性信息；根据获取的实际发射距离和目标位置信息，确定实际接收距离；雷达的属性信息包括雷达的安装角信息和雷达的接收天线与发射天线之间的距离信息。
雷达与目标之间的实际距离信息指的是雷达的发射天线与目标之间的实际发射距离，即雷达脉冲信号波从雷达的发射天线到达目标的实际距离，该距离由雷达开始记录信号的时间决定。
雷达的属性信息可以包括雷达的安装角信息，以及雷达的接收天线与发射天线之间的距离信息。雷达的安装角信息可以包括雷达的初始安装角。表征了雷达在理想状态下(不存在位置偏离或姿态转动的情况下)距离方向与高度方向之间的夹角，也即雷达在安装时的角度。雷达的接收天线与发射天线之间的距离信息指的是雷达的接收天线与发射天线之间的实际距离，由于接收天线与发射天线在安装好后，相对位置信息是固定不变的，也就是说，接收天线与发射天线之间的实际距离是固定不变的。
需要说明的是，在目标位置处雷达的接收天线与发射天线之间的距离可以通过雷达安装角将雷达的接收天线与发射天线之间的直线距离分别投影到世界坐标系中，来计算雷达与目标之间的目标距离信息。这里针对多通道合成空间雷达，引入天线高度Lr和系数β，β＝((2n-N-1)/(2N))，其中n为俯仰向第n个接收天线，N为俯仰向接收天线的总数，δ＝βLr表示接收天线到接收天线中心的距离。
S209：根据属性信息、实际位置信息、目标位置信息和实际距离信息确定实际接收距离、目标发射距离和目标接收距离。
这里，参照图3，首先根据实际位置信息和目标位置信息确定雷达由于位置偏离引起的平动误差信息。具体过程如下：
dx表示雷达沿距离向平动误差；dy表示雷达沿航迹向平动误差；dz表示雷达沿高度向平动误差。
需要说明的是，平动误差也可以通过拟合确定，在通过位置姿态系统(POS)获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息时，还获取雷达的运行速度，即东向速度、北向速度、天向速度，根据速度拟合得到平动误差。
拟合的过程为使用工程计算软件Octave的进行处理。具体代码如下：
E＝cumsum(Ve/Fa)；N＝cumsum(Vn/Fa)；U＝cumsum(Vu/Fa)；H＝mean(h)；
co＝polyfit((1:Na)'，E+1j*N，1)；
az＝polyval(co，(1:Na)')；
daz＝E+1j*N-az；
dy＝real(daz.*conj(co(1)))/abs(co(1))；
dx＝imag(daz.*conj(co(1)))/abs(co(1))；
dz＝U-mean(U)；
其中，Fa为雷达的脉冲重复频率(PRF)，每秒钟发射的脉冲数目，是脉冲重复间隔(pulse repetition interval,PRI)的倒数。脉冲重复间隔就是一个脉冲和下一个脉冲之间的时间间隔。Ve、Vn、Vu、h分别是从POS的惯性测量单元中读取的东向速度、北向速度、天向速度和高度，Na表示数据的方位向采样点数，H是平均高度。
再根据平动误差信息(dx，dy，dz)、实际位置信息(x，y，z)和实际发射信息确定雷达实际接收距离、目标发射距离和目标接收距离。这里的距离指的是两点之间的距离，可以是相同高度上两点之间的直线距离，也可以是不同高度上两点之间的斜距距离。
这里，雷达的实际发射距离Rc(τ)由雷达开始记录信号的时间决定，其中，τ是快时间，即雷达的距离向时间，由于光速不变，不同的τ对应了不同的传播路程，即不同的距离。雷达的实际接收距离Rc2(τ)、雷达的目标发射距离Ri(τ)和雷达的目标接收距离Ri2(τ)，具体过程如下：
其中，
Rcg(τ)表示实际发射距离的地面投影长度；H表示平均高度，即雷达的接收天线中心的高度向的目标坐标y0；dx表示雷达沿距离向的平动误差；dz表示雷达沿高度向的平动误差；δ表示雷达的接收天线与发射天线之间的距离信息；αc表示雷达的安装角；
表示接收天线到接收天线中心沿距离向的实际距离，
表示接收天线到接收天线中心沿高度向的实际距离。
S210：根据实际发射距离、实际接收距离、目标发射距离和目标接收距离确定雷达的距离误差信息。
这里，首先根据实际距离信息(即雷达的实际发射距离Rc(τ))、实际接收距离信息Rc2(τ)和目标距离信息(包括雷达的目标发射距离Ri(τ)和雷达的目标接收距离Ri2(τ))确定雷达的距离误差；再根据方位向平动误差以及雷达的发射天线与接收天线之间的方位向距离确定位置误差。具体确定距离误差和位置误差的过程如下：
距离误差：eR(τ)＝Ri(τ)-Rc(τ)+Ri2(τ)-Rc2(τ) (2-20)
位置误差：
其中，dy表示雷达沿方位向的平动误差；
表示接收天线到接收天线中心沿方位向的实际距离。
S211：根据距离误差信息对雷达接收到的回波信号进行重采样处理，得到补偿后的回波信号。
这里，根据距离误差信息对雷达接收到的回波信号进行重采样处理，得到补偿后的回波信号可以包括：根据距离误差对回波信号进行距离向重采样，根据位置误差对回波信号进行方位向重采样得到补偿后的回波信号。
重采样的过程如下：
对于给定的接收天线接收的回波信号定义：
s0(τ,η)＝ωr(τ-(Rc(τ,η)+Rc2(τ,η))/c)ωa(η-ηc)
exp(jπKr(τ-(Rc(τ,η)+Rc2(τ,η))/c)2)exp(-j2πf0(Rc(τ,η)+Rc2(τ,η))/c)
(2-22)
其中，τ,η分别为快时间(距离向时间)、慢时间(方位向时间)，ωr、ωa分别为距离向、方位向包络，ωr是一个sinc函数。Kr为雷达信号调频率，f0为载频，由硬件决定。
距离向重采样的过程为：
其中，k沿距离向在τ周围遍历约32个点。sinc表示sinc函数：sinc(x)＝sin(πx)/(πx)。
方位向重采样的过程为：
其中，k沿方位向在η周围遍历约32个点。
该接收天线重采样补偿后的回波信号为：
s2(τ,η)＝ωr(τ-(Ri(τ,η)+Ri2(τ,η))/c)ωa(η′-ηc)exp(jπKr(τ-(Ri(τ,η)+Ri2(τ,η))/c)2)exp(-j2πf0(Ri(τ,η)+Ri2(τ,η))/c)
(2-25)
其中，η′为方位重采样后的慢时间(方位时间)。
如此，通过对雷达接收天线接收的回波按距离向和方位向重采样后，得到补偿后的回波信号，再根据补偿后的回波信号成像，消除了距离误差和位置误差对回波信号的时延和相位的影响，使得最终的成像结果不散焦。
在上述实施例的基础上，结合图4至图7说明使用传统方法进行运动补偿后成像的结果图，以及使用本发明实施例提供的方法进行运动补偿后成像的结果图的差别。
图4中呈现了使用传统方法进行运动补偿后成像的结果图，图5呈现了对图4中成像的结果图的中心放大32倍后的轮廓图。明显可以看出，使用传统运动补偿方法由于忽略了姿态角引入的距离误差，除了位于接收天线中心的接收天线，其余接收天线均有残余运动误差，从而导致多个接收天线重构而成的信号成像结果出现鬼影，并且点目标散焦。
图6中呈现了使用本发明实施例提供的方法进行运动补偿后成像的结果图，图7呈现了对图6中成像的结果图的中心放大32倍后的轮廓图。明显可以看出，使用本发明实施例提供的方法所有接收天线均精确补偿平动和转动误差带来的距离误差，从而多个接收天线重构而成的信号成像结果没有鬼影，真实反映场景情况，并且点目标聚焦良好。
在上述实施例的基础上，结合图8和图9说明使用本发明实施例提供的方法进行运动补偿后成像的结果图的方位向包络和距离向包络分析图。由图8和图9可知，将使用本方案运动补偿后的数据的成像结果进行二维剖面分析，计算合成孔径雷达成像的三个重要参数：展宽系数IRW，峰值旁瓣比PSLR，积分旁瓣比ISLR。并画出剖面图的对数形式。明显可以看出，方位向和距离向的IRW均与理想sinc函数的3dB宽度0.886趋近，说明聚焦图像没有损失分辨率，PSLR均为-13.2左右，说明点目标的旁瓣没有被抬升，与理想sinc函数相一致，而ISLR均为-10左右，说明点目标没有散焦。
由此可见，本发明的实施例所提供的信号补偿方法，获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息，并根据运行姿态信息对实际位置信息进行修正，得到雷达的目标位置信息；确定雷达与目标之间的实际距离信息，并根据实际距离信息和目标位置信息，确定雷达与目标之间的目标距离信息；根据目标距离信息对雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号。如此，通过对雷达在运行过程中的位置偏离或姿态转动等产生的距离误差和位置误差进行补偿，消除了距离误差和位置误差对回波信号的时延和相位的影响，使得最终的成像结果不散焦。
本发明在上述实施例的基础上提供了一种信号补偿装置，如图10所示，该装置10包括：修正单元101、确定单元102和补偿单元103；其中，
所述修正单元101，用于获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息，并根据所述运行姿态信息对所述实际位置信息进行修正，得到所述雷达的目标位置信息；
所述确定单元102，用于确定所述雷达与目标之间的实际距离信息，并根据所述实际距离信息和所述目标位置信息，确定所述雷达与所述目标之间的目标距离信息；
所述补偿单元103，用于根据所述目标距离信息对所述雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号。
以上装置实施例的描述，与上述方法实施例的描述是类似的，具有同方法实施例相似的有益效果。对于本发明装置实施例中未披露的技术细节，请参照本发明方法实施例的描述而理解。
需要说明的是，本发明一示例性实施例中，如果以软件功能单元的形式实现上述的信号补偿方法，并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明一示例性实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以包括个人计算机、服务器等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本发明一示例性实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
对应地，本发明一示例性实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中提供的信号补偿方法中的步骤。
可以理解地，在本实施例中，“单元”可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等，当然也可以是模块，还可以是非模块化的。而且在本实施例中的各组成部分可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中，基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或processor(处理器)执行本实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
基于上述信号补偿装置10的组成以及计算机存储介质，参见图11，其示出了本发明实施例提供的设备11的具体硬件结构示意图。如图11所示，可以包括：通信接口111、存储器112和处理器113；各个组件通过总线系统114耦合在一起。可理解，总线系统114用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统114除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图11中将各种总线都标为总线系统114。其中，
通信接口111，配置为在与其他外部网元之间进行收发信息过程中，信号的接收和发送；
存储器112，配置为存储能够在处理器113上运行的可执行指令；
处理器113，配置为在运行所述可执行指令时，执行：
获取待处理图像中手部区域对应的初始特征图；
获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息，并根据运行姿态信息对实际位置信息进行修正，得到雷达的目标位置信息；
确定雷达与目标之间的实际距离信息，并根据实际距离信息和目标位置信息，确定雷达与目标之间的目标距离信息；
根据目标距离信息对雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号。
可以理解，本发明实施例中的存储器112可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步链动态随机存取存储器(Synchronous link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(Direct Rambus RAM，DRRAM)。本文描述的系统和方法的存储器82旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
而处理器113可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器113中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器113可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器112，处理器113读取存储器112中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本发明所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (11)
1.一种信号补偿方法，其特征在于，所述方法包括：
获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息，并根据所述运行姿态信息对所述实际位置信息进行修正，得到所述雷达的目标位置信息；
确定所述雷达与目标之间的实际距离信息，并根据所述实际距离信息和所述目标位置信息，确定所述雷达与所述目标之间的目标距离信息；
根据所述目标距离信息对所述雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行姿态信息包括：与第一方向对应的第一姿态角信息、与第二方向对应的第二姿态角信息、以及与第三方向对应的第三姿态角信息，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直；
所述根据所述运行姿态信息对所述实际位置信息进行修正，得到所述雷达的目标位置信息包括：
根据所述第一姿态角信息对所述实际位置信息进行修正，得到第一位置信息；
根据所述第二姿态角信息对所述第一位置信息进行修正，得到第二位置信息；
根据所述第三姿态角信息对所述第二位置信息进行修正，得到所述雷达的目标位置信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一姿态角信息对所述实际位置信息进行修正，得到第一位置信息包括：
根据所述第一姿态角信息和所述第一方向上的旋转轴构建第一姿态矩阵，以及根据所述实际位置信息构建实际位置矩阵；所述第一姿态矩阵和所述实际位置矩阵为同类型的四阶矩阵；
根据所述第一姿态矩阵和所述实际位置矩阵确定第一位置矩阵，并得到与所述第一位置矩阵对应的所述第一位置信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二姿态角信息对所述第一位置信息进行修正，得到第二位置信息包括：
根据所述第二姿态角信息和所述第二方向上的旋转轴构建第二姿态矩阵；所述第二姿态矩阵和所述实际位置矩阵为同类型的四阶矩阵；
根据所述第二姿态矩阵和所述第一位置信息对应的所述第一位置矩阵确定第二位置矩阵，并得到与所述第二位置矩阵对应的所述第二位置信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三姿态角信息对所述第二位置信息进行修正，得到所述雷达的目标位置信息包括：
根据所述第三姿态角信息和第三方向上的旋转轴构建第三姿态矩阵；所述第三姿态矩阵和所述实际位置矩阵为同类型的四阶矩阵；
根据所述第三姿态矩阵和所述第二位置信息对应的所述第二位置矩阵确定目标位置矩阵，并得到与所述目标位置矩阵对应的所述目标位置信息。
6.根据权利要求1-5中的任一项所述的方法，其特征在于，所述实际距离信息包括实际发射距离和实际接收距离；所述实际发射距离用于表征所述雷达的发射天线到所述目标的实际距离；所述实际接收距离用于表征所述目标到所述雷达的接收天线的实际距离；
所述确定所述雷达与目标之间的实际距离信息，包括：
获取所述实际发射距离；
根据所述实际发射距离和所述目标位置信息，确定所述实际接收距离。
7.根据权利要求1-5中的任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述实际距离信息和所述目标位置信息，确定所述雷达与所述目标之间的目标距离信息包括：
获取雷达的属性信息；所述雷达的属性信息包括所述雷达的安装角信息和所述雷达的接收天线与发射天线之间的距离信息；
根据所述属性信息、所述实际位置信息、所述目标位置信息和所述实际距离信息，确定所述雷达与所述目标之间的所述目标距离信息。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述目标距离信息包括目标发射距离和目标接收距离；所述目标发射距离用于表征所述雷达的发射天线到所述目标的目标距离；所述目标接收距离用于表征所述目标到所述雷达的接收天线的目标距离；
所述根据所述目标距离信息对所述雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号包括：
根据所述实际发射距离和所述目标发射距离，确定发射误差；
根据所述实际接收距离和所述目标接收距离，确定接收误差；
基于所述发射误差和所述接收误差，对所述雷达接收到的回波信号进行重采样处理，得到所述补偿后的回波信号。
9.一种信号补偿装置，其特征在于，所述装置包括：修正单元、确定单元和补偿单元；其中，
所述修正单元，用于获取雷达的运行姿态信息和实际位置信息，并根据所述运行姿态信息对所述实际位置信息进行修正，得到所述雷达的目标位置信息；
所述确定单元，用于确定所述雷达与目标之间的实际距离信息，并根据所述实际距离信息和所述目标位置信息，确定所述雷达与所述目标之间的目标距离信息；
所述补偿单元，用于根据所述目标距离信息对所述雷达接收到的回波信号进行补偿处理，得到补偿后的回波信号。
10.一种设备，其特征在于，包括处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；其中，
所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行权利要求1至8中的任一项所述的方法。
11.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中的任一项所述的方法。
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