随着海洋资源的不断开发和利用,发展海上测控技术成为了热门的研究方向。基于海基平台的再入目标测量跟踪,无论在军事上用于导弹拦截防御,还是在航空航天领域中对航天器的回收,都有重要的战略意义。被测目标进入低空范围时,由于海面多径效应的干扰,雷达测量低空目标的过程中会存在不可忽略的误差。除了从目标直接反射回来的信号,雷达还会收到其他路径的反射信号。这种情况下,传统的单脉冲雷达不能很好地测量目标的俯仰角。本文中,运用C~2算法处理单脉冲雷达和差通道接收到的回波信号,获得俯仰角信息。在一些实际场景中,C~2算法仍然存在不可忽略的误差。本文将分析C~2算法误差的产生原因并讨论减小其误差的方法,通过仿真实验验证了改进的C~2算法的有效性和可行性。在测量的基础上,本文对再入目标的跟踪问题进行研究。针对再入目标的受力特性,建立起再入目标的动力学模型,生成机动再入目标的模拟轨迹。由于再入目标的运动模型具有强烈的非线性,本文对几种非线性滤波算法(UKF、CKF、SR-HCKF、IMM-CKF)进行对比研究。针对非机动再入目标和机动再入目标两种场景,通过仿真实验比较几种算法的滤波性能和计算量,综合评估后选取最适合的算法。最后,结合C~2算法的量测值,研究非高斯量测噪声的再入目标末段轨迹的跟踪问题,通过仿真实验比较CKF和PF的滤波效果。