天发船收高频雷达是一种天波-地波混合体制的新型雷达,该雷达兼具天波雷达、地波雷达和舰载雷达的优点,具有超视距探测、隐身目标探测、超低空探测的优势,因此研究天发船收高频雷达具有重要的战略意义。目标状态估计是天发船收高频雷达数据处理的重要组成部分,在数据处理的过程中起着重要的作用,状态估计算法的性能决定着滤波精度和航迹跟踪效果。本课题针对天发船收高频雷达的工作特点研究该雷达体制下的目标状态估计方法。通过对比分析现有的各种非线性滤波器的优劣并加以改进,选择出适合该雷达体制的滤波器,并将其应用在已有的一些航迹起始算法和数据互联算法中,通过仿真实验验证滤波器在应用中的使用效果。本课题主要内容包括以下几个部分:首先,根据天发船收高频雷达建立了系统模型,包括目标状态模型和量测模型。根据该雷达工作原理建立了基于平面坐标系的天发船收高频雷达的量测模型,给出了目标状态向量与量测向量在该量测模型下的相互转换公式,并推导了滤波器初值的赋值方法。其次,研究了天发船收高频雷达对非机动目标的状态估计方法。应用CMKF、1阶EKF、2阶EKF、UKF、CKF、PF和UPF分析天发船收高频雷达量测方程的非线性,对比各个滤波器在天发船收高频雷达下的滤波性能,选择适合非机动目标跟踪的最优滤波器。接着,研究了天发船收高频雷达对机动目标的状态估计方法。应用VQEKF、VQUKF、IMMUKF以及本课题提出的AQCKF、AQEKF、IMMAQEKF对机动目标进行跟踪滤波,对比评价各个滤波器在天发船收高频雷达体制下的滤波性能。结合对非机动目标研究的结论,选择出在机动目标与非机动目标的条件下均表现良好的滤波器。最后,将选择出的滤波器应用在逻辑法航迹起始算法、NNSF、PDA中,初步验证此滤波器在该体制雷达中的性能。同时,改进了逻辑法航迹起始算法,通过仿真验证了该改进算法的性能。