中国空间科学技术 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (1): 135-144.doi: 10.16708/j.cnki.1000-758X.2026.0013
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兰宇1,2,吴健发1,2,魏春岭1,2,*
LAN Yu1,2,WU Jianfa1,2,WEI Chunling1,2,*
摘要: 在空间预警、规避与非合作目标监视等任务中,为了更准确地获取目标的详细信息,需要同时估计目标的运动状态与形态特征,因此扩展目标跟踪算法的研究至关重要。针对这一需求,提出了一种适用于三维轨道空间的新型扩展目标跟踪算法。首先,采用基于高斯过程(GP)的径向函数对三维形状进行非参数化建模,有效地解决了随机矩阵模型难以精确描述复杂形状的问题。然后,研究了基于随机有限集(RFS)理论的概率假设密度(PHD)多目标跟踪滤波器,充分发挥了RFS在无需显式数据关联方面的优势,有效应对了空间高密度杂波环境。最后,提出了一种基于改进欧式距离的动态阈值分区策略,在保证跟踪精度的同时显著提升计算效率。仿真结果表明,相较于基于随机矩阵的扩展目标跟踪算法,提出的GPPHD滤波器在目标状态估计精度与三维形态描述能力上均显著提升,具体而言,其中形态描述指标IOU提升幅度达64%。该方法有效克服了传统目标跟踪方法在轨道空间中应用的局限性,为空间非合作目标跟踪提供了新的技术手段。