雷達自動跟蹤技術研究

摘要：目前，目標定位的作用日益顯著，其與現代戰爭存在緊密聯系。通過對目標的定位、檢測、跟蹤，能夠及時反饋相應的目標運動信息，確保作戰武器真正發揮出自身作用。本文首先闡述了機動目標跟蹤技術及其發展狀況，其次介紹了機動目標跟蹤模型，最后分析了目標自動跟蹤技術，希望能夠在雷達自動跟蹤技術的研究中提供理論基礎。

關鍵詞：雷達自動跟蹤技術;運動目標;航空技術

現如今，現代航空技術產生了較大突破，無論是機動目標飛行的角度，還是飛行的速度等，均產生一定波動，導致目標的位置的相關性越來越明顯，所以，對這類目標的跟蹤性進行提高具有重要意義，應選擇適用性更強的跟蹤濾波方法。從機動目標的角度來看，其跟蹤研究問題是目前電子戰關注的焦點問題。在現代社會，精密跟蹤雷達的應用越來越廣泛，除了各類試驗靶場之外，更在各種識別領域等獲得應用。機動目標跟蹤主要涵蓋了兩點內容：其一為跟蹤模型;其二為匹配濾波，在社會的早期階段，機動目標想要實現精確跟蹤存在很大難度，歸根結底是跟蹤濾波采用的目標動力學模型依舊有所欠缺，難以與機動目標實際動力學模型相適應，造成跟蹤濾波器發散的狀況，跟蹤性能也呈現不斷下降的趨勢。基于此，本文圍繞雷達自動跟蹤技術進行研究，以期為該領域提供一定參考。

1機動目標跟蹤技術及其發展狀況

目標機動指的是運動過程中的目標，其運動方式無法保持穩定性，在原有形式的基礎上轉化為一種全新的形式，對于目標的運動而言，其可能從勻速轉化至變速，或者從直線轉化至轉彎，其運動方式是復雜多變的。在判斷機動目標跟蹤的過程中，應將多種數學方法作為主要手段，例如統計決策、濾波算法等[1]，整理完信號數據之后，對其進行處理，從而了解到目標的速度、位置等。

從目標運動方式的角度來看，其不確定性指的是目標在某個時間內可能作某種機動。通常而言，無論是目標的非機動方式，還是目標發生機動時存在的各個機動形式，均能利用數學模型進行完成。跟蹤機動目標的整個階段里，倘若采用的目標運動模型出現錯誤性，那么將對跟蹤系統的順利使用帶來不利影響。

2機動目標跟蹤模型

對于現代跟蹤系統而言，其通常將與爾曼濾波較為相似的迭代算法作為主要 手段，所以對機動目標實施建模工作顯得極為關鍵。機動目標模型自身發揮著至關重要的作用，是機動目標進行跟蹤及預測的主要工具，也是一個難度較大的問題。在社會的早期階段，人們對目標運動建模進行構造的過程中較為草率，并未體現出目標運動的精確數據，同時也具有諸多不可預測的狀況，一般認為目標作勻速直線運動，而隨機加速度常常被看成是具有隨機特性的擾動輸入[2]，此時，卡爾曼濾波算法表現出較強的適用性。然而，當目標發生一些機動動作的過程中，上述假定則缺乏合理性。由于目標的動力學較為特殊，再加上目標性能的限制，導致機動的相關性明顯[3]。之所以對機動目標進行建模，不僅與濾波器相關，也是為了促使目標機動的問題得到順利解決。

3目標自動跟蹤技術

3.1目標起始

以扇區內點跡為起始位置，對其實施點跡預處理工作，明確相應的航跡之后，促使目標自動跟蹤模塊了解到相關信息，確保存儲容量更加科學合理，并以核心技術為重中之重，其與扇區產生接觸，對于輸出的數據，其屬于確認的航跡。

3.2航跡提交

將自動起始模塊送來的航跡數據進行相應整理，隨后使其與自動跟蹤模塊產生聯系，并實施建航處理，對波門建立的準確性具有積極作用，促使波門尺寸得到進一步縮小[4]。

3.3建立波門

在創建波門的過程中，將充分考慮到目標速度的合理性，并將預測點作為主要參考。此時需注意，在波門跟蹤方法下送給檢測設備的是目標的檢測門[5]。當雷達目標出現種種波動時，檢測門同樣無法保持原有的穩定性，其大小也會隨之出現變化。

3.4點跡處理

在進行點跡凝聚的過程中，首先應對檢測設備進行處理，對于扇區間點跡凝聚，主要按照跟蹤處理模塊來進行。在此過程中，兩種算法較為常見：其一為質量中心法;其二為比幅法。實施點跡處理的過程中，最明顯的問題是如果點跡數量不斷增長，那么計算機的運算速度將無法保持穩定性。

3.5相關互聯

相關門在主要依據的范疇內，是相關互聯模塊對點跡進行選擇的主要方式。無論是相關門，還是檢測門，均是處理模塊的工具。從檢測門的角度來看，其不僅注重雷達目標的特點，還對雷達測量誤差、目標運動速度等進行多方位分析，必須考慮到多種因素，而相關門典型的不用分析雷達目標的種種特點，對其散步特性也不用進行考慮，因為經過點跡凝聚之后，分裂的點也呈現聚集的狀態。只有落入相關門內的點才能夠實現關聯的目的，緊鄰法是使用較為頻繁的算法。當航跡質量出現不斷變化時，目標機動情況也會出現不同程度的變化，即縮小或者放大。

結論

綜上所述，在現代信息化不斷深入的背景下，機動目標跟蹤技術產生了質的飛躍，在諸多領域受到認可與青睞，特別在航空、航海等領域。由于目標的運動狀態并不是一成不變的，僅僅對常規機動目標展開研究將表現出一定不足，想要滿足人們的實際需求存在很大難度，在速度、加速度方面都有了較大波動。因此，在日后的發展中，應提高對雷達自動跟蹤技術的重視度，對此方面進行不斷研究，確保我國雷達自動跟蹤技術能夠越來越完善。

參考文獻

[1]譚順成，康勖萍.HPRF雷達多機動弱小目標檢測跟蹤技術[J].指揮控制與仿真，2021，43（01）：4-13.

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[3]王彪. 多雷達跟蹤彈道導彈的預報交接技術研究[D].戰略支援部隊信息工程大學，2020.

[4]張富有. 雷達與攝像機視頻融合的車輛檢測跟蹤技術研究[D].深圳大學，2018.

[5]張煒軒，湯兵，楊德.大單元間距相控陣雷達防柵瓣跟蹤技術[J].現代雷達，2020，42（09）：57-60.

作者簡介：司全龍（1987-02-18），男，漢族，山東菏澤人，本科學歷，湖南高速鐵路職業技術學院，講師，研究方向，電氣工程