本书系统地介绍了多年来国内外目标跟踪技术的发展概况，以及作者在该领域的研究成果。全书由7章组成，主要内容包括：目标跟踪发展概况、典型跟踪系统、群目标产生背景、群目标跟踪思想形成过程、群目标概念与内涵、群目标跟踪原理及应用前景；目标跟踪的基本概念、卡尔曼滤波、目标运动模型与目标跟踪算法等基础知识；群目标形成的分群检测与群目标航迹起始算法；基于数据关联与态势关联一体化的单群目标与多群目标关联算法；基于机
动检测、态势认知同时实现的群目标合并与分离检测算法，以及群目标跟踪算法的仿真设计与验证等内容。本书可供从事雷达数据处理、多传感器信息融合、电子对抗、态势感知与指挥信息系统等专业科技人员阅读和参考，也可作为相关专业本科生或研究生等在校学生的教材使用。This book contains international development of target tracking technique and results which the author has researched on this domain for years. There are seven chapters in this book. The main contents are as follows：general development of target tracking，classical tracking system，background of group-targets，forming the idea of group-targets tracking，concept and meaning of group-targets，the principle and application forward of group-targets tracking；concept of target tracking，Kalman filter，moving model of the target，and basic knowledge of target tracking algorithm；separating detection of forming group-targets，track initiation algorithm of group-targets；association algorithm of single group-targets and multi group-targets based on joint association of data and situation；merging and separating detection algorithm simultaneously completing maneuver detection and situation cognation，simulation design and verification for group-targets tracking algorithm.Researchers or technicians who are engaged in radar data processing，information fusion of multi-sensors，electronic counter，situation awareness and command information system，can read this book for reference. This book can also be used by relative graduates or undergraduates for course studying.
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第一章 绪论 181.1 引言 18
1.2 目标跟踪概况 181.2.1 单目标跟踪发展概况 19
1.2.2 多目标跟踪发展概况 19
1.2.3 数据融合发展概况 21
1.2.4 编队目标跟踪概况 23
1.2.5 典型目标跟踪系统 28
1.3 群目标跟踪理论 291.3.1 群目标跟踪产生背景 29
1.3.2 群目标跟踪思想形成 32
1.3.3 群目标概念与内涵 35
1.3.4 群目标跟踪原理 37
1.3.5 群目标跟踪应用前景 40
1.4 范围与概貌 42
1.5 小结 43
第二章 基础知识 452.1 常用术语 45
2.2 卡尔曼滤波 472.2.1 滤波描述 48
2.2.2 滤波器模型 50
2.2.3 滤波与预测模型小结 52
2.3 目标运动模型 542.3.1 问题描述 54
2.3.2 基本运动模型 56
2.4 多目标跟踪基本算法 582.4.1 概述 58
2.4.2 最近邻域关联算法 59
2.4.3 概率数据关联算法 60
2.4.4 联合概率数据关联算法 65
2.4.5 广义概率数据关联 71
2.5 小结 77
第三章 群目标分群检测与群起始 783.1 引言 78
3.2 群目标分群检测算法 793.2.1 编队目标分群方法分析 79
3.2.2 群目标形成的目标间距准则 81
3.2.3 基于点迹的群目标分群检测 85
3.3 基于群目标几何中心的群起始 873.3.1 编队目标航迹起始分析 87
3.3.2 基于几何中心的群起始 89
3.4 小结 91
第四章 单群目标数据关联与航迹维持 934.1 引言 93
4.2 群目标关联门与跟踪门 944.2.1 群目标跟踪门 95
4.2.2 群目标关联门 97
4.3 单群目标最近邻—全邻数据关联算法 984.3.1 群目标量测权值计算 99
4.3.2 单群目标数据关联 100
4.4 小结 102
第五章 多群目标数据关联与航迹维持 1045.1 引言 104
5.2 双重多多对应的多群目标数据关联思想 105
5.3 多群目标关联门交叉检测矩阵的建立 108
5.4 多群目标公共量测分离检测矩阵的建立 109
5.5 多群目标联合关联概率与等效量测计算 110
5.6 小结 115
第六章 群目标合并分离检测与态势认知 1176.1 引言 117
6.2 群目标机动描述 117
6.3 编队目标合并与分离检测方法分析 1196.3.1 基于边缘航迹的编队目标合并与分离检测方法 119
6.3.2 基于目标间距的编队目标合并与分离检测方法 120
6.4 群目标合并算法 1226.4.1 基于关联门准则的点迹与航迹合并算法 122
6.4.2 基于指向—隐含速度约束的航迹与航迹合并算法 123
6.5 群目标分离检测算法研究 1266.5.1 群目标分离检测的基本思想 126
6.5.2 关联门内预置子波门的二次关联分离检测算法 131
6.6 等效量测平稳过渡与群撤销算法 1386.6.1 等效量测平稳过渡算法 138
6.6.2 群撤销算法 139
6.7 小结 139
第七章 群目标跟踪算法仿真 1427.1 引言 142
7.2 仿真条件 142
7.3 仿真结果与分析 1457.3.1 群目标跟踪基本构架验证 145
7.3.2 分群检测与群起始算法验证 147
7.3.3 单群目标数据关联与航迹维持算法验证 148
7.3.4 多群目标数据关联与航迹维持算法验证 150
7.3.5 群目标合并与平稳过渡算法验证 153
7.3.6 群目标分离检测与群撤销算法验证 154
7.3.7 密集目标跟踪能力与虚假量测抑制能力验证 155
7.4 小结 157
参考文献 159
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