基于状态解耦的两坐标外源雷达3D目标跟踪

来源：系统工程与电子技术杂志2023年第6期北京时间：

作者：舒刊, 万显荣, 易建新, 谢德强, 胡越洋, 童云

单位：武汉大学电子信息学院, 湖北 武汉 430072

摘要：考虑利用两部两坐标外源雷达对高度近似恒定的目标进行三维跟踪。结合外源雷达自身的特点, 提出了一种将目标高度与水平状态(水平位置、速度等)进行解耦估计的方法, 通过两个并行估计器来实现对三维目标的跟踪。在高度估计器中, 将目标高度区间划分为多个高度子区间, 然后利用量测值递推计算目标在各个高度子区间的权重, 最后通过加权融合各个高度子区间的方式估计目标高度; 在水平面的状态估计器中, 进一步考虑了目标在水平面机动的场景, 利用交互式多模型扩展卡尔曼滤波器, 并结合目标高度的估计值, 更新目标的水平状态。仿真与实验结果显示, 利用两部两坐标外源雷达可以实现对高度近似恒定目标的精确三维跟踪, 为水平机动的目标提供精度在200 m以内的高度估计, 并消除了二维跟踪情况下因未考虑目标高度而引起的误差。

关键词：三维目标跟踪,外源雷达,高度估计,交互式多模型