文 献 综 述
- 选题背景
雷达目标跟踪是整个雷达系统中一个非常关键的环节。跟踪的任务是通过相关和滤波处理建立目标的运动轨迹。雷达系统根据在建立目标轨迹过程中对目标运动状态所作的估计和预测,雷达跟踪环节工作性能的优劣直接影响到雷达系统的安全效能。雷达目标跟踪能力对环境安全、提高工作效率及保护生态环境都具有重要的意义，精确可靠的目标跟踪更具有重要的意义。
随着现代科技的发展，现代战争中的飞行器机动性大幅提高，因此，在跟踪雷达中必须引入目标跟踪算法，为控制系统提供较准确的目标状态信息，以提高雷达对于高机动性目标的跟踪精度。一般的警戒雷达或者搜索雷达对于目标的定位精度不是很高，而对火力控制雷达或跟踪雷达来说，就要求雷达既能可靠地探测目标并且还能高精度地跟踪目标。要达到这些指标，就牵涉到整个雷达的目标测量，信号处理，跟踪滤波，转台控制等雷达工作的各个方面。雷达[1]是利用电磁波的辐射和接收的方法，对目标进行探测和定位的[2]其中发现目标、确认目标的过程主要是通过对雷达回波信号的处理、检测、分辨、识别来完成。目前，雷达目标跟踪逐渐成为一门专门的学科[3]。
近年来随着电子技术和计算机数字模拟技术的飞速发展，雷达的模拟技术也日趋经济、灵活和逼真，逐渐成为雷达系统设计、分析和性能测试过程中不可或缺的重要手段。基于Matlab/Simulink进行雷达系统仿真具有操作方便、成本低、易于推广等优点，利用Matlab进行雷达系统仿真时得到更优秀的软件平台和交互界面，提高效率，使操作更加简便。而Simulink是Matlab 的可视化仿真环境，其可利用资源丰富，图形输出界面方便。
- 研究现状
2.1目标位置确定环节研究现状
跟踪雷达的主要作用是完成监视和跟踪，对精度要求高，通过测量目标的位置、仰角和距离信息，计算得到目标运动的速度矢量，并对目标的未来位置进行预测[5]。跟踪雷达在军事和国民经济的许多方面都有应用。雷达跟踪其实就是在对提取的目标信息进行估计和预测的基础上,建立目标运动轨迹,评估航行安全态势和机动效果[6]。目前雷达跟踪技术有多种多样的方法,在进行目标跟踪时要考虑到目标特性、可用的目标观测信息及先验知识和跟踪的性能要求等多种因素,进而选取目标的机动模型和滤波方法[8]。
2.2雷达跟踪环节研究现状
目标跟踪的基本内容包括以下两部分：(1)滤波与预测。滤波和预测的目的是估计当前和未来时刻目标的运动状态，包括目标的位置、速度和加速度等。基本的滤波方法有最小二乘法滤波、维纳滤波、滤波以及卡尔曼滤波等。(2)目标模型。机动目标模型是指描述目标运动状态变化规律的数学模型。常用的目标模型有CV模型、CA模型等运动模型。当前，我国正处于现代化建设的重要时刻，国内相关科研院所研制了种类繁多的车载或舰载跟踪雷达。如何通过目标跟踪算法的合理应用来提高雷达的跟踪精度，也成了当前研究的重点[7]。
通常用以下公式来获取目标的距离信息：
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