基于随机矩阵建模的低空飞行器跟踪方法

来源：雷达科学与技术杂志2025年第1期北京时间：

作者：李坤坤，程婕，张智香，胡爽，吴力华

单位：1. 西北核技术研究所， 陕西西安 710024;2. 西安工程大学电子信息学院， 陕西西安 710048

摘要：近年来，服务于环境监测、应急救援等任务的低空飞行器使用频次日益上升，在创造良好社会经济效益的同时也带来空域监管压力。针对空管高分辨雷达跟踪识别具有扩展形态的低空飞行器，本文提出一种基于随机矩阵建模的飞行器跟踪及其外形参数估计方法。首先，根据高分辨雷达探测该类飞行器时雷达单帧多量测及飞行器主体外形近似为椭圆体的特点，引入可描述椭圆（体）的对称正定随机矩阵建模其扩展外形；其次，基于高斯逆威沙特分布滤波估计飞行器的运动状态、扩展外形矩阵；最后，对扩展外形矩阵估计结果进行特征值分解，使用特征值平方根及最大特征值对应的特征向量分别估计飞行器的半轴尺寸及主轴方向，从而实现飞行器扩展外形参数的在线估计。仿真实验结果表明，本文滤波方法具有良好的低空飞行器跟踪性能，可为识别具有扩展形态的低空飞行器提供信息支撑。

关键词：低空飞行器,运动状态,扩展外形,随机矩阵,特征值分解,

基金资助：国家自然科学基金面上项目（No. 12472359）