随着科技的不断进步,以空天飞机、弹道导弹、五代飞机为代表的高速、高机动飞行器层出不穷,给雷达目标探测带来了很大的挑战。现有目标跟踪算法在目标平稳运动时,可以获得较好的跟踪性能。但当目标发生机动时,这些算法通常会出现显著的性能下降,如何对机动目标进行稳健有效的跟踪成为了亟待解决的重要问题。本文针对机动目标跟踪问题,重点研究了结合AR模型、平滑滤波和交互式多模型结构的机动目标跟踪算法,基于机动模型的再入段锥体目标跟踪与质阻比估计方法,并利用编程语言实现了雷达系统中目标跟踪模块的设计。论文的主要内容如下:1.针对IMM算法中模型概率的修正方法展开了研究。介绍了几种常用的运动模型以及EKF滤波器的基本原理,在此基础上给出了一种基于EKF滤波算法的RTS平滑器。推导了AR模型,给出了AR模型系数的求解方法并分析了AR模型在机动目标跟踪问题中的优势。介绍了IMM的基本原理,基于ERTSS平滑器给出了一种利用平滑状态协方差来修正IMM算法中模型概率的方法。在此基础上结合AR模型提出了一种基于ERTSS平滑滤波的AR模型交互式多模型算法,并给出了该算法的具体实现步骤。通过仿真验证了AR模型相比于传统的离散时间模型在目标跟踪问题中的优势,验证了本文给出的一种基于ERTSS平滑滤波的AR模型交互式多模型算法对机动目标跟踪的优异性能。2.针对再入目标的跟踪与质阻比估计问题展开研究。首先给出了再入目标质阻比的定义以及大气密度建模方法,然后通过对再入目标进行受力分析建立了再入目标的运动状态方程以及雷达量测方程。介绍了UKF滤波器的基本原理,并针对UKF滤波器的缺陷给出一种改进的UKF滤波器,通过引入渐消因子来修正UKF滤波器的预测协方差以达到调整滤波增益的目的,通过仿真验证了该算法的优越性。介绍了LSTM网络的原理及特点,在此基础上提出了一种基于LSTM的再入目标质阻比估计方法,给出了LSTM网络的训练方法并通过实验仿真验证了LSTM网络对再入目标质阻比估计的卓越性能。3.针对目标跟踪技术的工程实现问题,利用编程语言实现了雷达系统中目标跟踪模块的设计。介绍了与目标跟踪模块设计有关的数据的动态存储、数据的封装、内存对齐、参数传递等方法,并给出了目标跟踪模块的实现流程以及重要函数的接口与功能。最后将编程实现的目标跟踪模块与雷达系统中其余模块整合到一起,通过联调验证了目标跟踪模块的正确性,具有很高的工程应用价值。