群目标雷达的群跟踪加群搜索工作方式

摘要

以群目标跟踪为基础，所发明内容为：群目标雷达的概念与架构；群搜索的概念与群搜索区域形成方法；主目标群跟踪的概念及方法；跟踪波束内的主目标群跟踪加群搜索的工作方式，跟踪区域内的主目标群跟踪加群搜索的工作方式。相较于单目标雷达和多目标雷达，群目标雷达具有前端群搜索、终端群跟踪同时实现的特点。群目标雷达的群跟踪加群搜索工作方式的显著特征是既保持了相控阵雷达TAS的跟踪主目标、搜索区域跟随主目标运动的特点，又具有搜索区域大小和形状跟随群规模实时自主调节的精准搜索、有效搜索、动态搜索、实时搜索与全面搜索的特点，且具有主目标群跟踪的特点。

说明书

技术领域

本发明涉及目标探测领域，特别适用于雷达、光学系统、红外系统与无线电无源定位系统的目标探测领域。

背景技术

雷达有多种分类方法，例如，按照天线扫描方式分为机械扫描、电扫描雷达；按照角跟踪方式分为单脉冲、圆锥扫描与隐蔽锥扫雷达；按照收发位置分为单基地、双/多基地、复合多基地雷达与干涉仪；按照信号形式分为脉冲雷达、脉冲压缩雷达、脉冲多普勒雷达、连续波雷达与准连续波雷达；按照装载平台分为陆基、海基、空基、天基、车载与球载雷达。

按照探测目标数量多少是雷达分类的方法之一，按照探测目标数量多少这种方法分类，雷达可以分为单目标雷达与多目标雷达，单目标雷达是指只能探测一个目标的雷达，通常是指单目标跟踪雷达，多目标雷达是指能够同时探测多个目标的雷达，主要是指机械扫描多目标雷达和电扫描多目标雷达。目前，尚没有群目标雷达。

单目标雷达技术的研究可以追溯到1937年世界上第一部单目标雷达SCR-28的诞生，开始了单目标雷达跟踪的发展史。该雷达采用波门式距离跟踪和圆锥扫描式角度跟踪，其抗干扰能力不强，无法满足现代防空日益增长的需求。为此，20世纪 50年代出现了单目标跟踪雷达发展史上具有里程碑意义的单脉冲雷达。20世纪60年代以后随着数字技术和估计理论的发展，出现了数字跟踪系统，使得单目标雷达技术日臻完善。单目标雷达只能跟踪一个目标，无法满足多目标跟踪的需求。

针对单目标雷达无法满足多目标跟踪需求的问题，人们开始了多目标雷达技术的研究。多目标跟踪的基本概念是由Wax于1955年提出的，主要包括航迹起始、航迹维持和航迹终结等基本程序。斯特尔于1964年提出的多目标跟踪点迹与航迹最优数据关联的贝叶斯方法，成为了多目标跟踪研究的基础。20世纪70年代初随着相关理论和卡尔曼滤波理论引入多目标跟踪领域，Singer提出了最近邻法数据关联方法，Bar-Shalom提出了联合概率数据关联算法，使得多目标跟踪技术蓬勃发展起来。由于多目标之间间距小于等于雷达分辨率而成为群目标时，会因为数据关联错误而出现误跟、错跟等现象，因此，多目标雷达可以跟踪多个目标，但无法满足群目标跟踪的需求。

针对多目标雷达无法满足群目标跟踪需求的问题，人们开始了群目标跟踪方法研究。群目标跟踪是在编队目标跟踪的基础上发展起来的跟踪算法。G.Binias于1977年以相控阵雷达为基础首先提出了编队目标跟踪的概念，此后经过Taenzer等多位科学家的努力，编队目标跟踪技术达到了比较完善的程度。随着多目标之间密集程度的增大、目标特性的多样性，在发展和丰富编队目标内涵的基础上，出现了群目标的概念。群目标又称为目标群或团目标，是由编队目标发展而来的概念。群目标是指成员之间彼此空间距离和运动方向在一定的时间内整体状态保持相对稳定的所有成员集合。对于群目标而言，雷达将面临群目标的密集程度不确定、分布区域位置不确定、分布区域大小不确定、分布区域形状不确定、量测与目标之间数量的对应关系不确定与一个波束内是否存在多目标不确定等问题。因此，现有体制的雷达不能满足群目标跟踪的需求。基于此，在单目标雷达概念、多目标雷达概念的基础上，提出、并定义群目标雷达的概念，就成为了一个必须解决的新课题。

目前，群目标跟踪方法的基本思想是将密集多目标转化为稀疏多目标，目的是通过群目标整体跟踪解决多目标雷达对密集多目标的误跟、错跟问题。群目标跟踪相关的分群检测、航迹起始、单群目标数据关联、多群目标数据关联、航迹维持、群目标合并与分离检测和群航迹撤销技术，已经取得了丰硕的成果。然而，特别需要注意的是这里的群目标跟踪仅仅是对雷达扫描到的区域内的所有目标实施了群跟踪，并且这个扫描区域是人为设定的搜索范围，而没有从目标跟踪需要的角度考虑这些密集多目标是否是一个整体，其中，人为设定的搜索区域是指人为设定了大小和形状的搜索区域，既可以是凭操作员的经验设定的区域，也可以是雷达天线规定的最大或最小搜索范围，还可以是根据目标进入雷达探测范围前来自其他渠道的该目标有关信息设定的搜索区域，还可以是根据其他传感器送过来的引导信息经过计算生成的搜索区域。换言之，仅仅是从雷达的视角考虑了密集多目标跟踪的方法问题，至于这些多目标是不是一个整体没有考虑、是不是搜索波束全部覆盖了这些目标也没有考虑，搜索区域位于群目标的头、中、尾哪个区域还没有考虑。实际上从群目标的角度来说，需要的是对群目标实施完整而全面的扫描，即实现全覆盖问题。因此，仅仅在雷达数据处理单元采用群目标跟踪，并没有真正解决对群目标所有成员覆盖不全、对群目标跟踪部位不明、搜索区域人工设定主观化等问题。概言之，人们在雷达数据处理端做了大量的努力，很少想到、甚至忽视了目标跟踪还是一个跟雷达前端扫描方式有关的问题，更少考虑群目标问题将雷达终端跟踪算法与前端搜索方法统筹起来解决问题，以致出现了跟踪算法很多、但实际效果不佳的现象。需要说明的是，本文件中的雷达天线波束搜索与雷达天线波束扫描是通用的术语，搜索区域与扫描区域也是通用的术语。

发明内容

S1，群目标雷达的概念与架构

S1.1，群目标雷达的概念

所述群目标雷达，是指以雷达天线波束电扫描技术为基础，以量测与目标之间多多对应关系为数学假设前提，同时具有群目标搜索功能和群目标跟踪功能的雷达称为群目标雷达，也就是雷达前端的天线波束具有群目标搜索的功能、雷达终端的数据处理单元同时具有群目标跟踪功能的雷达，与下文广义群目标雷达的概念相对应，同时使用群搜索与群跟踪这两种功能的群目标雷达称为狭义群目标雷达。其中，量测也称为点迹，量测与目标之间多多对应关系是指一个量测可以对应多个目标、一个目标可以对应多个量测。前述群目标搜索简称为群搜索，群目标跟踪简称为群跟踪，其中，群目标是指群目标成员之间彼此空间距离和运动方向在一定的时间内整体状态保持相对稳定的所有成员集合，群目标成员是指构成群目标的单个目标，单目标与多目标是群目标的特例。

只在雷达前端的天线波束具有群搜索功能、但雷达终端采用传统跟踪方式的雷达，称为群目标仅搜索雷达，简称为群目标搜索雷达；只在雷达终端的数据处理单元具有群跟踪功能、但雷达前端采用传统搜索方式的雷达，称为群目标仅跟踪雷达，简称为群目标跟踪雷达，其中，现有电扫描雷达的搜索方式和机械扫描多目标雷达的搜索方式统称为传统搜索方式，现有电扫描雷达的跟踪方式和机械扫描多目标雷达的跟踪方式统称为传统跟踪方式。群目标搜索雷达和群目标跟踪雷达，以及仅使用了群搜索功能的群目标雷达和仅使用了群跟踪功能的群目标雷达，统称为广义群目标雷达，广义群目标雷达既适用于机械扫描雷达、也适用于电扫描雷达，能够扩展传统雷达功能、增强传统雷达能力，具有群目标雷达的局部特征，其中，电扫描既指雷达天线波束方位与俯仰二维的电扫描方式、也指方位或俯仰一维的电扫描方式。

群目标雷达的体制，既适用于窄带雷达、也适用于宽带雷达，既适用于点目标、也适用于扩展目标；相较于单目标雷达和多目标雷达，群目标雷达在雷达体制上取得了代际突破，是继单目标雷达体制、多目标雷达体制之后的新一代雷达体制。

S1.2，群目标雷达的架构

所述群目标雷达架构，是指群目标雷达整体结构与组成单元彼此之间联系的描述，是群目标雷达系统的结构图，用于指导群目标雷达系统与组成单元的设计。群目标雷达由发射天线与电磁能量辐射单元、接收天线与目标散射信号接收单元、信息处理单元、系统控制单元、定时与波形产生单元、显示与人机对话单元、开发式接口、群搜索与群跟踪管理控制单元，以及群目标雷达数据与指令缓存、传输、交换与管理网络平台共计9个单元组成。其中，发射天线与电磁能量辐射单元简称为辐射单元、接收天线与目标散射信号接收单元简称为接收单元、群搜索与群跟踪管理控制单元简称为群管控单元，群目标雷达数据与指令缓存、传输、交换与管理网络平台简称为网络平台，群目标雷达结构如图1所示。

辐射单元在系统控制单元的控制下完成电磁能量的产生与辐射；接收单元经系统控制单元的定时与时空频匹配，完成目标散射电磁能量的收集、频域变换、包络检测，以及多级匹配滤波向网络平台送出视频信号；网络平台将视频信号送到信息处理单元，该单元由信号处理与数据处理2个子单元组成，信号处理部分完成目标视频信号的处理，数据处理部分完成目标点迹提取，送到网络平台供其他单元调用；系统控制单元负责全系统指令生成、其他单元控制与全系统资源的调度管理，是群目标雷达的控制中枢；网络平台将所有单元联系成一个整体，实现雷达数据与控制指令的管理、缓存、传输、交换、接口管理与雷达有关单元的接入，是群目标雷达数据与指令的中转站；群管控单元实现群搜索与群跟踪功能，支持同类型多雷达数据下的群目标点迹重新生成、不同类型雷达数据下的广义点迹生成，并且兼具系统控制单元备份功能的职能，是群目标雷达的灵魂，也是群目标雷达的标志；定时与波形产生单元实现全系统时间、频率与相位统一，并且产生不同工作方式下的波形，是群目标雷达的基准；显示与人机对话单元实现群目标航迹的显示、群态势显示、人机对话指令的发出与接收；开放式接口完成本机雷达数据送出、外来数据的随机接收与收发数据指令的交换；群目标雷达的架构具有网络化、开放式、可拓展性与随机接入多台雷达数据的特点，所有单元数据与指令实现了网络连接，外部雷达的视频信号、点迹、航迹通过缓存管理无需时间对齐能够随机送到网络平台，通过开放式接口送来的外部数据既可以是同类型数据、也可以不同类型的数据，拓展了本地雷达的功能，其中，这些雷达既可以是群目标雷达，也可以是其他类型的雷达。

群目标雷达并不是简单的增加了群搜索功能和群跟踪功能的相控阵雷达，这是因为：首先，群目标数据关联方法与其他传统的数据关联方法的数学假设不同，传统的数据关联方法都是假设量测与目标之间是一一对应的，而群目标数据关联方法量测与目标之间是多多对应的关系，也就是一个量测可能对应多个目标、一个目标可能对应多个量测，这是因为群目标成员之间存在的目标多路径效应、目标成员之间存在的遮挡等影响造成的必然结果，所以说传统的数据关联方法无法满足群目标雷达的需要。另外，点迹与目标之间非一一对应的数学假设本质上就是群目标雷达不再要求目标的散射是点目标，扩展了传统雷达分辨力理论的适用范围；其次，由于相控阵雷达对多目标采用了TWS和TAS两种工作方式，其中，TWS是边扫描边跟踪工作方式的英文缩写，是指雷达一边扫描搜索空间，一边跟踪多个目标的工作方式，TAS是跟踪加搜索的工作方式的英文缩写，是指相控阵雷达以时间交替或同时多波束的模式独立完成雷达跟踪任务与搜索任务，是相控阵雷达特有的、能够充分发挥相控阵雷达波束指向快速变化能力的工作方式，TAS工作方式的工作过程是选定一个目标作为主目标并对其实施单目标跟踪，在主目标周围人为设定一个搜索区域、且对该搜索内的多目标采取TWS工作方式跟踪，在主目标跟踪时间内停止搜索、在搜索时间内停止跟踪。这种工作方式对该搜索区域内的多目标并没有按照群目标形成准则形成群目标，尤其是搜索区域外、但又属于群目标的目标无法合并进来而完全人为的舍弃掉了。由于相控阵雷达TAS工作方式没有群规模的概念，更没有把群规模与搜索区域大小、形状关联起来，因此，不具备搜索区域大小、形状的自我管理能力，雷达操作人员也称TAS工作方式为景幅式跟踪方式；第三，群目标雷达具有目标跟踪与态势认知一体的能力，而传统相控阵雷达不具备这个能力，这是因为在采用广义点迹的情况下还能够根据目标特性进行分群，其中，广义点迹是指包含目标尺度信息与一种以上目标特性信息的点迹，其中的目标特性信息是指目标在电磁波作用下所表现出来的目标雷达特性与目标光学特性，以及目标红外特性与目标自身所发射信号的信号特性；最后，由于群目标跟踪雷达在数据关联算法上采用了量测与目标多多对应的数学假设，且能够跟踪等效量测实现整体跟踪，目标多路径效应产生的回波作为有用回波来处理，因此，具有一定的抗目标多路径干扰的能力。概言之，群目标雷达能够兼容多目标雷达与单目标雷达，但多目标雷达并不能兼容群目标雷达，就像多目标雷达能够兼容单目标雷达、而单目标雷达并不能兼容多目标雷达一样。

群目标雷达概念的提出，标志着继单目标雷达体制、多目标雷达体制之后又一代新体制雷达的诞生，这个概念的诞生花了近50年时间，具有代际突破的意义。群目标雷达不仅适用于点目标、也适用于扩展目标，既具有精准搜索、有效搜索、动态搜索、实时搜索与全面覆盖目标所在区域的特点，也具有对难以分辨的密集多目标实施整体群跟踪、对可分辨的稀疏多目标实现目标跟踪与态势认知一体的特征，相较于单目标雷达和多目标雷达，群目标雷达在雷达体制上取得了代际突破，是继单目标雷达、多目标雷达体制之后的新一代雷达体制。

S2，群搜索的概念与群搜索区域形成方法

S2.1，群搜索的概念

所述群搜索，是指利用所确定的群目标形成准则形成群目标并计算生成群规模，根据群目标雷达波束宽度、波束扫描编排方式，按照设定的数据率对群规模区域搜索范围的大小随时间实时调节、搜索范围的边界随群规模形状自主调节的搜索。其中，传统搜索方式是群搜索的特例，群目标形成准则是指判断某个目标是否属于该群目标状态的门限值，群规模是指群目标所有成员所占据的具有一定大小和形状的空间区域。相较于传统的搜索方式，群搜索具有精准搜索、有效搜索、动态搜索、实时搜索与全面搜索的特点。其中，精准搜索与有效搜索是指仅搜索存在目标的区域，动态搜索与实时搜索是指群搜索区域大小与形状随雷达周期实时而动态的调整，全面搜索是指能够搜索到群目标的所有成员，不存在不知道搜索到群目标哪个部位、不知道搜索到多少群目标成员的问题。

S2.1，群搜索区域形成方法

所述群搜索区域形成方法，是指以群目标雷达本雷达周期群规模为基础、以本雷达周期主目标位置和运动方向为约束，采用滤波器预测方法生成下一雷达周期搜索区域边界、并确定搜索区域大小的方法和步骤的统称，简称为群搜索区域形成方法，具有对群目标所有成员覆盖全、对主目标跟随紧、搜索效率高的特点。其中，主目标是指关注度最高、最感兴趣的目标。

首先，在主目标运动方向为正的情况下，以本雷达周期主目标跟踪区域的方位角与俯仰角各自的最大值与最小值为边界围成的区域就是本雷达周期的主目标角度跟踪区域，经过预测计算给出下一雷达周期主目标角度跟踪区域方位角与俯仰角各自的预测最大值与预测最小值，这些预测值围成的区域就是主目标预测角度跟踪区域，其中，主目标预测角度跟踪区域方位角的最大值称为前边界、方位角最小值称为后边界，俯仰角的最大值称为上边界、俯仰角的最小值称为下边界，在主目标运动方向为负的情况下，上述情况相反，其中，主目标运动方向为正是指主目标的运动方向与雷达规定的正方向一致，主目标运动方向为负是指主目标的运动方向与雷达规定的正方向相反；其次，主目标运动方向为正的情况下，根据主目标的运动方向，以预测主目标角度跟踪区域边界为基准划分为前、后两个搜索区域，主目标运动方向前面的搜索区域称为前搜索区域、主目标运动方向后面的搜索区域称为后搜索区域，群目标雷达在本雷达周期计算形成前搜索区域群规模和后搜索区域群规模，其中，前搜索区域群规模和后搜索区域群规模分别简称为前群规模和后群规模，在主目标运动方向为负的情况下，上述情况相反；第三，在主目标运动方向为正的情况下，提取本雷达周期前群规模方位角与俯仰角的最大值对应的2个量测，提取后群规模中所有成员的方位角与俯仰角的最小值对应的2个量测，经滤波器预测获得该前群规模、后群规模这4个量测在下一雷达周期各自的预测值，其中，在主目标运动方向为负的情况下，上述情况相反；第四，主目标运动方向为正的情况下，前群规模方位角与俯仰角预测的最大值对应的2个量测值，与主目标预测跟踪区域对应的前边界、上边界组合共同形成的区域就是前预测搜索区域；主目标预测跟踪区域对应的后边界、下边界，与后群规模方位角与俯仰角预测的最小值对应的2个量测值组合共同形成的区域就是后预测搜索区域，其中，前预测搜索区域是指前群规模的预测区域，后预测搜索区域是指后群规模的预测区域，在主目标运动方向为负的情况下，上述情况相反；第五，跟踪主目标运动方向，会形成方位正+俯仰正、方位正+俯仰负、方位负+俯仰正、方位负+俯仰负四种情况；这种搜索区域形成方法计算简单、物理意义与数学意义明确，具有搜索区域的大小在时间上与群规模同步、搜索区域的形状在边界上与群规模相符的特征；

下面以仅能认定主目标所在的区域、但不能确认该区域内哪个是主目标时，对该区域内所有目标实施群跟踪，在主目标与群目标雷达之间关系为方位正+俯仰正的情况下，进行群搜索方法说明。

设群目标雷达在k时刻跟踪区域内获得M个有效量测，第i个量测表示为

Y

式(1)中：R

式(2)、(3)与(4)中，R

提取方位、俯仰、距离最大值与最小值对应的量测，设方位、俯仰与距离的最大与最小对应量测均不重合，可得：

使用标准卡尔曼滤波器对k时刻上述六组量测经滤波器一步预测，得到k+1时刻预测量测为：

设群目标雷达在k时刻搜索区域内的前群规模区域获得N

式(7)中：

式(8)、(9)、(10)中，R

提取方位、俯仰、距离最大值与最小值对应的量测，设方位、俯仰与距离的最大与最小对应量测均不重合，可得：

对k时刻上述六组量测经滤波器一步预测，得到k+1时刻预测量测为：

根据式(6)可得跟踪区域的

式中A

前群规模＝A

设群目标雷达在k时刻搜索区域内的后群规模区域获得N

式(15)中：

式(16)、(17)、(18)中，R

提取方位、俯仰、距离最大值与最小值对应的量测，设方位、俯仰与距离的最大与最小对应量测均不重合，可得：

对k时刻上述六组量测经滤波器一步预测，得到k+1时刻预测量测为：

根据式(6)可得跟踪区域的

式中A

后群规模＝A

S3，群目标雷达主目标跟踪方法

所述群目标雷达的主目标群跟踪，是指在群目标形成准则的约束下，采用群跟踪方法对主目标实施的跟踪，其中，主目标的群跟踪分为两种情形，一是在已经认定主目标情况下，对跟踪波束内主目标及其周围满足群目标形成准则的所有目标实施的群跟踪，二是只能认定主目标所在的区域、但不能确认该区域内哪个是主目标情况下，对该区域内满足群目标形成准则的所有目标实施的群跟踪，这两种情形统称为群目标雷达的主目标群跟踪，简称为主目标的群跟踪，其中，单目标是群目标的特例。群跟踪方法是指依据群目标形成准则形成群目标，以群目标所有成员的量测为元素形成等效量测，以群目标等效量测为量测进行的群目标整体跟踪方法，其中，等效量测是群目标所有成员的量测通过加权、归一化计算而获得的虚拟量测；主目标群跟踪具有对难以分辨的密集多目标实施整体群跟踪的特点，也具有对可分辨的稀疏多目标实现目标跟踪与态势认知一体的特征，相较于传统相控阵雷达的跟踪加搜索工作方式中的主目标跟踪方法，群目标雷达的主目标群跟踪方法具有抗其他目标回波进入主目标同一距离波门内干扰、其他目标对主目标的遮挡干扰、目标的多路径效应产生的回波对主目标的干扰，以及抗主目标自身分裂为多目标而产生干扰的特点。

在式(1)设定的M个有效量测中，设任意两个量测分别为：Y

式(23)为任意两个量测之间的空间距离。

基于任意有效量测之间空间距离的分群检测矩阵为：

式(24)中：

式(25)中的K

假设由式(1)得到M个量测，则有：

式(26)中β

式(27)中ρ

ρ

式(28)g

根据卡尔曼滤波器(卡尔曼等滤波技术已经是成熟技术)，k时刻到时刻k+1等效量测 Y

式中，H(k+1)为量测空间的观测矩阵，

获得了等效量测与等效量测的预测值后，就可以根据选择的滤波器通过数据关联进行航迹维持，保持对群目标的跟踪。

S4，群目标雷达的群搜索加群跟踪的工作方式

所述群目标雷达的群跟踪加群搜索工作方式，是指群目标雷达以主目标为基准，以群目标形成准则为约束，将主目标跟踪区域以外关注的区域，按照主目标的运动方向划分为大小实时调节和形状自主调节的前、后两个搜索区域，依次采取前搜索区域群搜索、主目标群跟踪、后搜索区域群搜索的交替而连续的工作方式，称为群目标雷达的群跟踪加群搜索工作方式，其中，交替是指搜索与跟踪在时间上是分时进行的，连续是指搜索与跟踪按照搜索、跟踪、搜索的次序连续不断地循环。

群目标雷达的群跟踪加群搜索工作方式包括两种工作方式，一是已经认定主目标情况下，位于跟踪波束内的主目标的群跟踪加群搜索工作方式，二是只能认定主目标所在的区域、但不能确认该区域内哪个是主目标情况下，位于跟踪区域内的主目标的群跟踪加群搜索工作方式，其中，对主目标采用群跟踪、而对主目标前后搜索区域采用传统搜索方式的工作方式，以及对主目标采用传统跟踪方式、对主目标前后搜索区域采用群搜索方式的工作方式，是群目标雷达的群跟踪加群搜索工作方式的特例，跟踪波束内的主目标是指认定了的位于跟踪波束内被跟踪的目标，跟踪区域内的主目标是指认定了位于跟踪区域内、但没有确认哪个是主目标的目标，其中，传统跟踪方式是指雷达波束指向、并跟随单目标的闭环跟踪方式。

本发明具有以下有益效果：

一是主目标采取群跟踪方法，抗干扰能力强、不易丢失目标、适用范围广；二是前、后搜索区域均受主目标位置约束，使得搜索区域不会脱离主目标；三是前后搜索区域的大小、形状与群规模匹配，实现了搜索区域的精准、有效、动态、实时全覆盖的搜索。群目标雷达的群跟踪加群搜索工作方式能够向下兼容单目标跟踪与多目标跟踪，既适用于雷达系统、也适用于光学系统，既适用于单雷达、也适用于多雷达组网，既适用于窄带雷达、也适用于宽带雷达，既适用于点目标、也适用于扩展目标。

所发明的群目标雷达及其群搜索+群跟踪的工作方式，对现代雷达的设计、应用与发展具有革命性的意义。

附图说明

图1是群目标雷达的架构图；

图2是含有四个杂波的四个目标二维理论航迹；

图3是含有杂波的群目标雷达探测的仿真结果。

具体实施方式

以三坐标狭义群目标雷达为例，不失一般性，设计四个匀变速运动目标，实施的仿真场景、参数设计、分别如下。

实施的仿真场景设计：设计目标1为主目标，单目标3、4向一个由间距10m的目标1、2构成的群目标1逐步靠近，也就是目标2与主目标1处于同一跟踪区域内；第4秒后两个单目标3、4间距20m，第5秒间距15m形成群目标2，但不影响主目标1；第10秒群目标2开始目标分离，再次形成两个分离的单目标3、4，包含主目标1的群目标1继续保持原来的飞行状态。

实施仿真参数设计：航迹初始值定义为X1(0)＝[10000，25，10100，12.5，10000，0]， X2(0)＝[10000，25，1009012.5，10000，0]，X3(0)＝[10000，25，9960，25，10000，0]，X4(0)＝[10000， 25，9815，50，10000，0]，为更加真实地逼近实际群目标雷达工作的实际场景，仿真过程中加入四个均匀分布的杂波，理论航迹如图2所示。目标飞行时间25秒，采样周期T＝0.01s；群目标雷达波束宽度1°，距离误差σ

群目标雷达的群搜索+群跟踪的实施过程见式(1)至式(30)，采用标准卡尔曼滤波进行数据关联与航迹维持，群目标雷达对四个目标的探测结果如图3所示。

从群目标雷达探测仿真结果看出：首先，通过目标间距准则能够确定主目标1和目标 2满足群目标准则形成了群目标1，并对其始终采取群跟踪方式；其次，第4秒两个单目标目标3、4满足目标航迹间距准则形成群目标2，对两个单目标目标3、4采取群搜索以 TWS方式进行跟踪，但没有影响主目标1的跟踪；第三，第10秒目标3、4开始分离；最后，第25秒跟踪结束。同时，在上述过程中杂波抑制良好。

通过上述实施过程可知：在对所有目标跟踪的过程中，没有出现误跟与失跟现象，验证了群目标雷达及其群搜索+群跟踪工作方式的正确性与有效性，且具有良好的抗杂波能力。