一种用于制导雷达的交互多模型跟踪滤波算法

吴 超，单 奇

(中国电子科技集团公司第三十八研究所，合肥 230088)

0 引言

制导雷达系统是一种由各类探测、控制、数据传输、通信等设备集成的防空导弹武器系统中的地面设备［1］。制导雷达的数据处理分系统需要完成发现目标、形成航迹、识别分类、威胁估计、火控跟踪、杀伤评估等多个任务［2］。其中，数据处理使用的跟踪滤波算法直接决定着雷达形成航迹的精度，影响防空导弹武器系统的杀伤能力，是制导雷达系统研究的核心课题之一。

随着当前第四代战斗机技术的成熟和世界各国现役战斗机向四代机的批量换装，防空导弹系统面临着严峻的挑战。第四代战斗机普遍具备超机动能力，其加速度可达9G左右，战斗机的飞行轨迹在空间位置上可以表现出距离变化率锐减、骤增等现象。这就要求雷达系统具备更高的数据率和高精度的跟踪能力来精确掌控飞机的运动轨迹。

国内外制导雷达数据处理多采用α-β 滤波、卡尔曼滤波、自适应卡尔曼滤波或者交互多模型等方法，在滤波过程中使用CV、CA、Singer 等直线运动模型［3］。使用直线模型逐段拟合目标飞行轨迹的这类型方法在低数据率跟踪弱机动能力的目标时可以获得满意的精度。但是，用于对具备高机动性飞机执行跟踪时，运动模型与机动模式的不匹配将导致跟踪精度的大幅度降低，甚至引致滤波器发散目标丢批，严重制约着防空导弹系统的杀伤性能。

针对上述问题，本文提出了一种用于制导雷达的新的交互多模型跟踪滤波方法。……