应用研究
雷达跟踪滤波技术研究
丁宝华12黄慧2
(1.上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240；2.上海航天电子通试设备研究所上海201109)
摘要：本文介绍了雷达数据处理技术中跟踪滤波算法的基本原理，以在混合坐标系下的α一β滤波模型为研究对象，选取了典型的三炸目标进行数据建模，验证了该跟踪滤波算法的精度满足雷达数据处理的跟踪要表，
关键调：雷达数据处理跟踪滤波仿真
中图分类号：TN953 1雷达数据处理技术概述
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2013)01-0070-03
标指示信息。
雷达数据处理技术最早可追测至19世纪初高斯提出的最小二乘法，其运用最小二乘法开创了用数学方法处理观测和实验数据的科学领域。之后对这种方法进行了不断的修改和完善，成为了现代滤波理论的基础。在现代雷达系统中，信号处理的检测解决的是有无目标存在的问题，面数据处理则是在目标已经存在的前提下，给出其参数估计。
作为雷达信号处理的后续处理过程，雷达数据处理将数据关联技术与现代滤波理论有机结合用于消除由杂波剩余等造成的虚假检测，改善雷达信号处理性能；根据雷达的测量值利用参数估值理论从大量雷达回波点迹中提取捕获目标点迹，进行点迹与点迹关联，进行目标航迹的建立及管理，确定目标的位置，速度、机动情况等参数；进行点迹与航速关联、跟踪滤波、航迹维持，形成综合目标态势：进行目标航迹预测外推，调度系统资源对多目标进行跟踪监视，形成连续的目标航速数据，向火控和武器系统输出高数据率目
0.65
0.6 0.45
0.2 0.15
0.05
采样时间（2）
直
冰e
图1水平匀速直线运动目标的俯仰角滤波曲线
8000 60000 40000 20000
图2水平匀速直线运动目标的距离和方位角滤波曲线
2跟踪滤波算法
跟踪滤波是雷达数据处理技术的重要组成部分，其主要功能是根据目标的实际测量信息实时估计目标当前的位置，速度等参数，并外推出下一次天线扫播周期目标出现的位置信息。该外推信息在跟踪雷达中用于检验下一拍测量信息的合理性，在搜索雷达中用于航迹的相关处理。常见的跟踪滤波器有a一β滤波器、Kalman滤波器等，根据不同的计算资源、需处理的目标数量、目标的不同动态特性、雷达精度要求等条件可选择不同的跟踪滤波器。
与Kalman滤波器相比，α一β滤波器的优点是算法较简单、计算工作量较小、容易实现。在本文应用中选用α一β滤波器，其对跟踪目标进行最佳线性无偏估计，并按航迹质量和预测误差改变滤波器的参数，实现自适应滤波，在混合坐标系下建立数学模型如下：
滤波方程：
S(&) = P(K) + α(&)[Z(K) P()1
跑商
108
AA
e
MA
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Mta/ag
A
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装
MAAAAN
M
Aa 售师
n
保样时间（2）
SANA
图3水平匀速直线运动目标的误差标准差曲线
0.55 0.5
0.4 2.35 0.3
0.16 0.05
W
样时高（）
摄
图4水平蛇形机动目标的俯仰角滤波曲线