李　炯，趙　彬，韓　闖，徐　躍

(空軍工程大學(xué) 防空反導(dǎo)學(xué)院，　西安 710051)

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·總體工程·

臨近空間高超聲速目標(biāo)跟蹤技術(shù)及展望

李炯，趙彬，韓闖，徐躍

(空軍工程大學(xué) 防空反導(dǎo)學(xué)院，西安 710051)

臨近空間高超聲速目標(biāo)對(duì)空間防御系統(tǒng)和跟蹤技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。文中簡(jiǎn)要介紹了臨近空間高超聲速目標(biāo)的特點(diǎn)；從跟蹤算法和目標(biāo)探測(cè)技術(shù)兩個(gè)方面概述了當(dāng)前臨近空間高超聲速目標(biāo)跟蹤技術(shù)的研究現(xiàn)狀；從濾波算法、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型、目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)和信號(hào)處理方法等方面分析了臨近空間高超聲速目標(biāo)跟蹤技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，提出了一些思考及可行性建議。

臨近空間；高超聲速目標(biāo)；跟蹤技術(shù)

0　引　言

1937年，SCR-28[1]作為世界上第一部跟蹤雷達(dá)誕生，從此，目標(biāo)跟蹤就開(kāi)始作為一個(gè)科學(xué)技術(shù)的重要領(lǐng)域而存在，許多科學(xué)家和學(xué)者致力于該項(xiàng)課題的研究。目標(biāo)跟蹤問(wèn)題的本質(zhì)是基于傳感器獲得的數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)的狀態(tài)進(jìn)行濾波估計(jì)。以往，在國(guó)防領(lǐng)域和民用領(lǐng)域中，被提出或是被改進(jìn)的目標(biāo)跟蹤算法得到了較好的工程應(yīng)用。但是，隨著科技的進(jìn)步，特別是現(xiàn)代航空航天技術(shù)的飛速發(fā)展，高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)的出現(xiàn)使得跟蹤濾波采用的動(dòng)力學(xué)模型和目標(biāo)實(shí)際動(dòng)力學(xué)模型不匹配，致使跟蹤濾波器發(fā)散，跟蹤性能下降。在以臨近空間高超聲速飛行器為代表的高速高機(jī)動(dòng)目標(biāo)的背景下，提高對(duì)該類目標(biāo)的跟蹤性能成為亟待解決的問(wèn)題[2]。臨近空間是指距離地面20 km～100 km的大氣層區(qū)域，包括部分熱層、中間層和平流層，它是迄今為止人類尚未很好開(kāi)發(fā)利用的空間[3]。在該空域，速度大于5 Mach(1 Mach=340.3 m/s)的飛行器稱為臨近空間高超聲速飛行器，它具有飛行高度高、飛行速度快、突防能力強(qiáng)和探測(cè)難度大的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)在1 h內(nèi)進(jìn)行全球打擊[4]。

近年來(lái)，世界各主要大國(guó)都在研究臨近空間高超聲速飛行器，總體上，該類飛行器可以分為三類：超高速巡航導(dǎo)彈、超高速無(wú)人飛機(jī)、軌道式再入飛行器[5]。例如：正在試驗(yàn)中的美國(guó)X-51“乘波者”超高速巡航導(dǎo)彈和已經(jīng)獲得試驗(yàn)參數(shù)的“X-43A”超高速飛行器、俄羅斯的“鷹計(jì)劃”超高速飛行器計(jì)劃、德國(guó)的“桑格爾”超高速飛行器計(jì)劃、印度的高超聲速巡航導(dǎo)彈[6-7]等都在進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)研究。一旦相關(guān)技術(shù)取得突破并在工程上得以應(yīng)用，臨近空間必將成為新的軍事?tīng)?zhēng)奪對(duì)象。因此，開(kāi)展臨近空間高超聲速飛行器跟蹤技術(shù)研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義[8]。

基于以上分析，本文對(duì)臨近空間高超聲速飛行器的跟蹤技術(shù)進(jìn)行了綜述，并對(duì)未來(lái)有效地跟蹤臨近空間高超聲速目標(biāo)進(jìn)行了展望。

1　臨近空間高超聲速飛行器介紹

臨近空間高超聲速飛行器一般采用跳躍飛行軌道，它的運(yùn)動(dòng)軌道可以簡(jiǎn)化為三個(gè)階段：助推段、巡航段、攻擊段，在巡航段又可以分為爬升段、平飛加速度段和等速巡航段。各種類型的發(fā)動(dòng)機(jī)為這類飛行器在運(yùn)動(dòng)中提供動(dòng)力，而它們產(chǎn)生的強(qiáng)大噴焰羽流為跟蹤提供了重要的依據(jù)和線索。在發(fā)射這類飛行器時(shí)，目前有三種方式可供選擇：空間平臺(tái)發(fā)射、火箭發(fā)射和機(jī)載發(fā)射，它們的飛行示意圖如圖1～圖3所示。

圖1　臨近空間平臺(tái)發(fā)射

圖2　火箭發(fā)射

圖3　機(jī)載發(fā)射

由于臨近空間高超聲速飛行器這些發(fā)射方式以及其特有的飛行方式，它能夠在很短的時(shí)間內(nèi)加速到5 Mach以上，迅速打擊重點(diǎn)目標(biāo)，搶占有利形勢(shì)，因而一旦對(duì)這類目標(biāo)失去預(yù)警監(jiān)視，將會(huì)帶來(lái)難以估量的后果。但是這類目標(biāo)如此快的速度給跟蹤技術(shù)帶來(lái)了挑戰(zhàn)，如何進(jìn)行高精度的有效跟蹤是亟待解決的問(wèn)題。只有根據(jù)高超聲速飛行器不同的飛行階段建立合乎實(shí)際的運(yùn)動(dòng)模型，并改進(jìn)已有目標(biāo)跟蹤算法或提出新的跟蹤策略才能為臨近空間高超聲速飛行器的有效跟蹤打下良好的基礎(chǔ)。

2　臨近空間高超聲速目標(biāo)跟蹤技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的研究，已經(jīng)取得了一些成果，目前，針對(duì)目標(biāo)跟蹤問(wèn)題的研究主要集中在跟蹤算法(應(yīng)用中涉及目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型、濾波算法)和跟蹤傳感器探測(cè)技術(shù)等幾個(gè)方面。由于臨近空間高超聲速飛行器具有高速高機(jī)動(dòng)的特點(diǎn)，以往的機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤技術(shù)不能直接用來(lái)使用，必須對(duì)相關(guān)算法和跟蹤傳感器探測(cè)技術(shù)同時(shí)進(jìn)行改進(jìn)才能收到較好的效果。

2.1跟蹤算法

在機(jī)動(dòng)目標(biāo)跟蹤中，用的較多的是使用多種模型進(jìn)行交互計(jì)算的交互多模型算法(IMM)，文獻(xiàn)[9]采用勻加速(CA)模型、勻速(CV)模型和Singer模型交互跟蹤，提供了一種跟蹤臨近空間高超聲速飛行器的思路；文獻(xiàn)[10]提出一種多模型概率假設(shè)濾波器用于解決多目標(biāo)跟蹤中，目標(biāo)發(fā)生大機(jī)動(dòng)時(shí)的丟失問(wèn)題；文獻(xiàn)[11]使用IMM-EV兩種算法之間的狀態(tài)切換，結(jié)合跟蹤傳感器獲得的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)動(dòng)目標(biāo)的跟蹤；文獻(xiàn)[8]提出一種變模型數(shù)量和變模型轉(zhuǎn)移概率的變結(jié)構(gòu)多模型跟蹤算法對(duì)臨近空間高超聲速飛行器全過(guò)程飛行軌跡進(jìn)行跟蹤；通過(guò)分析傳統(tǒng)變結(jié)構(gòu)多模型算法模型集合不能快速跳轉(zhuǎn)的問(wèn)題，文獻(xiàn)[12]提出一種基于有向圖的變結(jié)構(gòu)多模型(DG-VSMM)跟蹤算法；針對(duì)臨近空間高超聲速飛行器巡航段跳躍飛行軌跡的特點(diǎn)，文獻(xiàn)[13]建立了一種修正的轉(zhuǎn)彎(MCT)跟蹤模型；為了應(yīng)對(duì)在跟蹤臨近空間高超聲速飛行器時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)模型不匹配濾波發(fā)散，魯棒性不強(qiáng)的問(wèn)題，文獻(xiàn)[14]提出一種衰減記憶的最小二乘濾波算法；文獻(xiàn)[15]引入?yún)⒖技铀俣鹊母拍顏?lái)改進(jìn)交互多模型跟蹤算法，實(shí)時(shí)結(jié)合目標(biāo)機(jī)動(dòng)的先驗(yàn)信息和動(dòng)態(tài)信息跟蹤高超聲速目標(biāo)?？傮w上，當(dāng)前的目標(biāo)跟蹤算法有很多，但基于的研究對(duì)象是臨近空間高超聲速目標(biāo)的跟蹤算法研究，我國(guó)乃至整個(gè)世界都還處在起步階段，還有一些關(guān)鍵問(wèn)題需要解決。除了基礎(chǔ)的跟蹤算法研究，探測(cè)裝置也需要進(jìn)行改進(jìn)才能對(duì)來(lái)襲的臨近空間高超聲速目標(biāo)進(jìn)行有效跟蹤。

2.2目標(biāo)預(yù)警探測(cè)技術(shù)

通常的國(guó)土防空系統(tǒng)可以探測(cè)到的高度約為25 km，無(wú)法探測(cè)25 km以上的空域。使用地基探測(cè)手段，雖然可以從國(guó)土周邊探測(cè)到目標(biāo)，但對(duì)于從臨近空域進(jìn)入的目標(biāo)則無(wú)能無(wú)力?；诘鼗走_(dá)的有效預(yù)警時(shí)間短，因此，對(duì)于在國(guó)境內(nèi)飛行的臨近空間目標(biāo)還需要使用地基雷達(dá)進(jìn)行全程監(jiān)視。地基雷達(dá)主要包括臨空相控陣?yán)走_(dá)、凝視雷達(dá)和電磁籬笆，此類雷達(dá)作用距離遠(yuǎn)，能對(duì)目標(biāo)進(jìn)行有效預(yù)警。使用空基平臺(tái)(3 km)的飛艇和臨近空間平臺(tái)(20 km)飛艇雖然能夠增加一定的有效預(yù)警時(shí)間，但是受制于平臺(tái)的能源供應(yīng)，預(yù)警監(jiān)視時(shí)間受到較大影響。使用中低軌道的傳感器進(jìn)行復(fù)合探測(cè)，理論上可以對(duì)全球區(qū)域臨近空間目標(biāo)進(jìn)行全程跟蹤監(jiān)視，但實(shí)際探測(cè)效能受制于能源供應(yīng)能力和物理原理等因素影響。因而，雖然對(duì)臨近空間高超聲速目標(biāo)的探測(cè)預(yù)警有一定的策略可循，但是各種影響目標(biāo)探測(cè)效能的不利因素還有待解決。

從目前對(duì)臨近空間高超聲速目標(biāo)探測(cè)體系的構(gòu)建情況來(lái)看，相關(guān)的研究工作還在進(jìn)行，可以參考的資料有限。文獻(xiàn)[16]針對(duì)臨近空間高超聲速目標(biāo)的特點(diǎn)以及防御該類目標(biāo)的難點(diǎn)，提出了三個(gè)方面的對(duì)抗策略；文獻(xiàn)[17]討論了天基雷達(dá)系統(tǒng)用于臨近空間目標(biāo)探測(cè)的相關(guān)問(wèn)題，研究了天基雷達(dá)預(yù)警系統(tǒng)的星座設(shè)計(jì)方法；文獻(xiàn)[18]介紹了國(guó)外對(duì)臨近空間目標(biāo)的探測(cè)體系；文獻(xiàn)[19]綜述了國(guó)內(nèi)外臨近空間武器的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)對(duì)該類目標(biāo)的幾點(diǎn)思考；文獻(xiàn)[20]從信號(hào)處理、信號(hào)波形和雷達(dá)體制三個(gè)方面總結(jié)了高速目標(biāo)探測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀，分析了不足，并指臨近空間高超聲速目標(biāo)探測(cè)領(lǐng)域要解決的問(wèn)題。

3　臨近空間高超聲速目標(biāo)跟蹤技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

3.1改進(jìn)已有跟蹤算法

針對(duì)臨近空間目標(biāo)高速高機(jī)動(dòng)的特點(diǎn)，必須從目標(biāo)跟蹤算法的三個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)才有可能取得較好的跟蹤效果。

3.1.1濾波算法

從經(jīng)典的卡爾曼濾波算法開(kāi)始，濾波算法領(lǐng)域一直都是研究的熱點(diǎn)。針對(duì)非線性濾波問(wèn)題，一般由遞歸貝葉斯方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。在遞歸貝葉斯估計(jì)框架下，提出了許多可行的非線性濾波方法：擴(kuò)展卡爾曼濾波算法(EKF)[21]、一階分離差分卡爾曼濾波算法(DD1KF)[22]、二階分離差分卡爾曼濾波算法(DD2KF)[22]、二階卡爾曼濾波算法(SOKF)[23]、線性回歸卡爾曼濾波算法(LRKF)[24]、轉(zhuǎn)換測(cè)量卡爾曼濾波算法(CMKF)[25]、無(wú)跡卡爾曼濾波算法(UKF)[26]、高斯和濾波算法(GSF)[27-28]、高斯-厄米特濾波算法(GHF)[29]、容積卡爾曼濾波算法(CKF)[30]、粒子濾波算法(PF)[31]等。這些濾波算法的核心思想是基于所獲得的量測(cè)求得非線性系統(tǒng)狀態(tài)向量的概率密度函數(shù)，即所謂的系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)完整描述的后驗(yàn)概率密度函數(shù)[32]。

對(duì)于具有強(qiáng)非線性系統(tǒng)的臨近空間高超聲速目標(biāo)，要得到精確的最優(yōu)濾波解是不可能的，所以為了獲得較好的濾波效果，必須選擇合適的次優(yōu)的非線性濾波算法，并在算法結(jié)構(gòu)上做一些改進(jìn)，在滿足濾波效果的基礎(chǔ)上減小濾波計(jì)算的復(fù)雜度。

3.1.2目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型

目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型反應(yīng)了目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者經(jīng)過(guò)大量研究，已經(jīng)取得了一定成果，比較有代表性的運(yùn)動(dòng)模型有：勻速運(yùn)動(dòng)模型(CV)、協(xié)同轉(zhuǎn)彎模型(CT)、勻加速運(yùn)動(dòng)模型(CA)、時(shí)間相關(guān)模型(Singer)、“當(dāng)前”模型等，由于運(yùn)動(dòng)模型的適用對(duì)象不同，需要根據(jù)目標(biāo)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行選擇。根據(jù)已知的臨近空間高超聲速目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌道，對(duì)目標(biāo)飛行軌道的每個(gè)階段進(jìn)行分析和研究，選擇可以準(zhǔn)確反映運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)際狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)模型加以建模，這樣可以更好地對(duì)臨近空間高超聲速目標(biāo)進(jìn)行跟蹤。

隨著對(duì)臨近空間高超聲速目標(biāo)跟蹤問(wèn)題研究的深入，新的更適合該類目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)模型可能被提出，這樣對(duì)于臨近空間高超聲速目標(biāo)的跟蹤問(wèn)題會(huì)帶來(lái)更多有價(jià)值的參考。

3.1.3跟蹤算法的其他方面

交互多模型跟蹤算法(IMM)被認(rèn)為是在實(shí)際應(yīng)用中較好的跟蹤算法，針對(duì)該算法的改進(jìn)主要是在模型集的設(shè)置以及模型在不同時(shí)刻的切換上。對(duì)于模型集的設(shè)置，根據(jù)臨近空間高超聲速目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡的特點(diǎn)選擇合適的運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行匹配即可；對(duì)于模型的切換，可以考慮根據(jù)目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)采用改變馬爾可夫轉(zhuǎn)移概率矩陣來(lái)進(jìn)行模型間的切換。當(dāng)然，為了使運(yùn)動(dòng)模型間的切換更平滑以便于有效跟蹤臨近空間高超聲速目標(biāo)，可以使用馬爾可夫過(guò)程的其他運(yùn)算形式，或是提出模型切換的新算法。

由于臨近空間高超聲速目標(biāo)機(jī)動(dòng)的復(fù)雜性，加速度不可能是絕對(duì)精確的常數(shù)，因而可以考慮增加運(yùn)動(dòng)模型中目標(biāo)狀態(tài)的維數(shù)來(lái)提高跟蹤精度[33]。

3.2跟蹤傳感器探測(cè)技術(shù)的改進(jìn)

3.2.1目標(biāo)預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)

為了應(yīng)對(duì)臨近空間高超聲速目標(biāo)，單一和單站的探測(cè)方式已經(jīng)無(wú)法滿足要求，必須采用多平臺(tái)、多模式的太空域預(yù)警探測(cè)手段，通過(guò)合理部署地基、?；⒖栈?、臨基和天基探測(cè)器，綜合雷達(dá)、紅外、定向能等多模式的探測(cè)技術(shù)，構(gòu)成防空、防臨近、防天區(qū)域內(nèi)的全方位、大縱深預(yù)警探測(cè)網(wǎng)[34-35]。另外，臨近空間高超聲速目標(biāo)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在其周圍會(huì)形成等離子體，這些等離子體會(huì)對(duì)300 MHz～300 GHz范圍內(nèi)的微波產(chǎn)生折射、反射和吸收，使得臨近空間高超聲速目標(biāo)具備了一定的隱身功能。因此，利用全頻段、多體制和多模式的目標(biāo)探測(cè)器進(jìn)行分布式組網(wǎng)，并將探測(cè)頻率向兩端擴(kuò)展，使其覆蓋300 MHz～300 GHz范圍，才能有效探測(cè)到臨近空間高超聲速目標(biāo)，這里可以重點(diǎn)發(fā)展超視距雷達(dá)和激光雷達(dá)。此外，為了增加探測(cè)器的掃描范圍，可以增大波束方位掃描角，采用多面陣?yán)走_(dá)或?qū)⑵矫骊囂炀€裝在機(jī)械轉(zhuǎn)臺(tái)上是比較有效的措施；同時(shí)，為了增加搜索時(shí)間，降低搜索數(shù)據(jù)率，可以采用增大發(fā)動(dòng)機(jī)平均功率或增大天線有效孔徑面積繼而增大天線功率孔徑積的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)[36]。

當(dāng)前，對(duì)于臨近空間高超聲速目標(biāo)預(yù)警探測(cè)的方法還處在探索和實(shí)驗(yàn)階段，預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)需要根據(jù)臨近空間高超聲速目標(biāo)的特性來(lái)建設(shè)和完善，在預(yù)警探測(cè)系統(tǒng)的硬件滿足要求的情況下，跟蹤傳感器所使用的信號(hào)處理方法則顯得尤為重要。

3.2.2跟蹤傳感器信號(hào)處理方法

通常采用線性調(diào)頻信號(hào)對(duì)高速目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)，除此之外，還有相位編碼步進(jìn)頻率信號(hào)及其特例：線性調(diào)頻步進(jìn)信號(hào)、步進(jìn)頻率信號(hào)和正交頻分信號(hào)、噪聲調(diào)頻連續(xù)波信號(hào)、Costas編碼調(diào)頻寬帶信號(hào)、隨機(jī)噪聲調(diào)頻信號(hào)和隨機(jī)步進(jìn)頻率信號(hào)等[20]。線性調(diào)頻信號(hào)與上述其他幾種信號(hào)相比，在速度估計(jì)精度上不占優(yōu)勢(shì)，但相比個(gè)別編碼信號(hào)對(duì)目標(biāo)速度的容忍范圍較高[37],對(duì)于臨近空間高超聲速目標(biāo)的探測(cè)，常規(guī)的線性調(diào)頻信號(hào)效果較好[38]。

由于臨近空間高超聲速目標(biāo)的高速高機(jī)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特性，不同雷達(dá)信號(hào)檢測(cè)取得的效果不同。當(dāng)雷達(dá)發(fā)射信號(hào)為線性調(diào)頻信號(hào)時(shí)，臨近空間高超聲速目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生距離走動(dòng)和多普勒走動(dòng)現(xiàn)象，針對(duì)該問(wèn)題，可以采取兩種補(bǔ)償措施，一種是直接進(jìn)行時(shí)間尺度變換抑制速度的影響；另一種是先估計(jì)速度，然后補(bǔ)償相位中的二階相位部分。對(duì)于第一種補(bǔ)償措施，文獻(xiàn)[39-40]使用Keystone變換來(lái)進(jìn)行時(shí)間尺度變換，以抵消速度導(dǎo)致的散射點(diǎn)的走動(dòng)；文獻(xiàn)[41-42]采用Radon變換處理實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)相位項(xiàng)的參數(shù)估計(jì)和補(bǔ)償，以提高檢測(cè)效果。對(duì)于第二種補(bǔ)償措施，文獻(xiàn)[43]采用分段相關(guān)的思路實(shí)現(xiàn)速度估計(jì)，進(jìn)而補(bǔ)償高速運(yùn)動(dòng)成分；文獻(xiàn)[44]用修正離散Chirp-Fourier變換對(duì)Stretch處理后的信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻率估計(jì)，估計(jì)出目標(biāo)速度，從而實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償；文獻(xiàn)[45]利用雷達(dá)輔助測(cè)距信號(hào)測(cè)得的參考距離和對(duì)目標(biāo)距離像包絡(luò)對(duì)齊的結(jié)果擬合出目標(biāo)運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)而對(duì)回波解調(diào)頻處理，實(shí)現(xiàn)回波的脈沖內(nèi)速度補(bǔ)償。

上述的寬帶信號(hào)處理方式，在信號(hào)表達(dá)式相似的情況下，還可以應(yīng)用到窄帶的情況。但是由于臨近空間高超聲速目標(biāo)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在其周圍會(huì)形成等離子體，這些等離子體會(huì)對(duì)300 MHz～300 GHz范圍內(nèi)的微波產(chǎn)生折射、反射和吸收，會(huì)對(duì)上述的信號(hào)處理效果帶來(lái)較大影響。因而除了前文所述對(duì)探測(cè)系統(tǒng)做一定改進(jìn)外，信號(hào)處理方法也要選擇性地使用或做一些改進(jìn)。根據(jù)各種信號(hào)在等離子體中的傳播特性，選擇合適的信號(hào)頻段，進(jìn)而結(jié)合探測(cè)系統(tǒng)的其他需求尋找合適的信號(hào)形式和處理方式[20]，文獻(xiàn)[46] 研究等離子體中電波傳播特性，得出頻率越高，其受到的折射效應(yīng)越小，從而在充分考慮電波傳播大氣“窗口”特性的情況下，使用毫米波波段。

4　結(jié)束語(yǔ)

臨近空間高超聲速目標(biāo)的出現(xiàn)是現(xiàn)代航空航天技術(shù)不斷發(fā)展的結(jié)果，它對(duì)當(dāng)前的防空系統(tǒng)和跟蹤技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。本文首先簡(jiǎn)要介紹了臨近空間高超聲速目標(biāo)的特點(diǎn)，接著從跟蹤算法和目標(biāo)探測(cè)技術(shù)兩個(gè)方面概述了當(dāng)前臨近空間高超聲速目標(biāo)跟蹤技術(shù)的研究現(xiàn)狀，最后從濾波算法、目標(biāo)運(yùn)動(dòng)模型、目標(biāo)探測(cè)系統(tǒng)和信號(hào)處理方法等方面分析了臨近空間高超聲速目標(biāo)跟蹤技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，提出了一些思考及可行性建議。

隨著各國(guó)對(duì)高超聲速飛行器的研究，臨近空間將是各國(guó)爭(zhēng)奪的重要戰(zhàn)場(chǎng)。臨近空間武器將是未來(lái)武器系統(tǒng)的重要組成部分，具有很強(qiáng)的打擊都能力。目前臨近空間高超聲速目標(biāo)跟蹤技術(shù)的文獻(xiàn)還比較少，本文試圖從臨近空間高超聲速目標(biāo)跟蹤技術(shù)的研究現(xiàn)狀，分析發(fā)展的趨勢(shì)，希望對(duì)相關(guān)工作的開(kāi)展起到拋磚引玉的作用。

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李炯男，1979年生，博士，副教授，碩士生導(dǎo)師。研究方向?yàn)轱w行器制導(dǎo)、控制與跟蹤技術(shù)。

趙彬男，1988年生，碩士研究生。研究方向?yàn)楦叱曀倌繕?biāo)跟蹤技術(shù)。

韓闖男，1989年生，碩士研究生。研究方向?yàn)橹悄芸刂疲娏﹄娮印?/p>

徐躍男，1990年生，碩士研究生。研究方向?yàn)橹悄芸刂啤?/p>

Track Technology and Prospect of Hypersonic Target in Near Space

LI Jiong，ZHAO Bin，HAN Chuang，XU Yue

(Air and Missile Defense College, Air Force Engineering University,Xi′an 710051, China)

Hypersonic target in near space put forward new challenge to space defense system and track technology. The features of near-space target are introduced briefly, and its current research situation of track technology is overviewed from two aspects of target detection technology and track algorithm. It analyzes development trend of track technology from several aspects which include filtering algorithm, target motion model, target detection system and signal processing method. Moreover, it proposed some thought and some feasible suggestions for track technology research.

near space; hypersonic target; track technology

10.16592/ j.cnki.1004-7859.2016.09.001

航空科學(xué)基金資助項(xiàng)目(20130196004)

趙彬Email：zhaobinhit@qq.com

2016-04-26

2016-06-30

TN820

A

1004-7859(2016)09-0001-06