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图1 雷达数据处理的示意框图预处理雷达数据处理的输入数据也叫观测 ， 观测并不是雷达直接扫描得到的数据 ， 而是将雷达扫描到的数据首先经过雷达信号处理 ， 再经过数据录取器得到的数据 。一般观测包括雷达扫描周期、雷达扫描批次、每批次扫描到的目标的数目以及每个目标的具体信息(径向距离、方位角、俯仰角) 。在实际工程中 ， 观测一般参杂着噪声的污染 ， 这些污染主要来自以下几个方面：1)扫描过程中存在的随机的虚警；2)虚假目标产生的杂波；3)干扰目标；4)诱饵等 。虽然现代雷达信号处理技术得到了很大的发展 ， 但即使经过信号处理后的观测中还是会参杂一些干扰 ， 而且一般观测数据数量较大 ， 对后续计算机存储和处理方面的要求较高 。数据预处理即是在观测数据进行起始、关联等其它数据处理过程之前先进行一个数据的筛选 ， 将那些不在门限之内的数据剔除 ， 只有经过所有判决门限的数据才被保留 。观测数据预处理的好处在于使得后续数据处理过程中数据的规模明显减小 ， 计算量大幅下降 ， 在一定程度上能够减轻计算机的负担 ， 提高数据处理的速度和目标跟蹤的精度 ， 同时使虚假航迹形成的可能性降低 。波门波门是数据处理过程中很重要的一个概念 ， 航迹起始、数据关联等过程中都将用到这个概念 。波门其实就是一块区域 ， 一般分为初始波门和相关波门 。初始波门一般用于航迹起始阶段 ， 是以任意点为中心的一块区域 ， 该区域规定了目标的观测值可能出现的一个空间範围 。由于航迹起始时目标距离较远 ， 为了更好的捕获目标 ， 初始波门一般建立大波门 。所谓相关波门 ， 是指以被跟蹤的目标的预测值为中心的一个空间区域 ， 此区域规定了被跟蹤目标的观测值可能出现的範围 。相关波形的形状和尺寸的确定準则是 ， 一方面要使落入波门内的真实观测有很高的机率 ， 另一方面不允许相关波门内有过多无关观测点迹 。一般相关波门的尺寸应该与目标类型相互匹配 ， 比如固定目标的波门一般只取决于观测的精度 ， 直线目标的波门就要取决于观测值和预测滤波器的精度 ， 而机动目标的波门还要考虑加速度的因素等 。比较常用的相关波门有矩形波门、环形波门、椭圆形波门以及极坐标系下的扇形波门等 。航迹起始航迹起始是指建立目标航迹的第一点 ， 也就是从目标落入雷达检测範围内到该目标的航迹建立的过程 。航迹起始过程是雷达数据处理过程中重要的一个环节 。俗话说“好的开头是成功的一半” ， 从反面讲 ， 如果航迹起始不成功 ， 航迹的建立就会不顺利 ， 而且很有可能就无法建立可靠的航迹 ， 从而不能实现对目标的正确跟蹤 。航迹起始过程是雷达数据处理过程中重要的环节之一 ， 航迹起始的任务之一是为进入雷达威力区的目标快速地建立航迹 ， 任务之二是要儘可能的避免虚假点迹建立虚假航迹 。但是为了避免虚假航迹的建立就要等较长时间进行起始 ， 可见两个任务之间存在一定的矛盾 ， 速度和质量的矛盾 ， 因此两者之间需要寻找一个最佳的折衷 。航迹起始算法有很多 ， 比较常用的有直观法、逻辑法、修正的逻辑法等 。数据关联在理想的目标运动模型中 ， 总认为观测环境是“乾净”的 ， 每次只检测到一个观测值 ， 并且这个观测值就是来自于正被跟蹤的目标 。但是 ， 在实际的系统中环境并非是理想的 。由于观测噪声等因素的存在 ， 可能出现虚警等现象 ， 另外被观测区域存在的随机干扰将导致目标可能出现的区域会出现杂波 。总而言之 ， 一次检测可能得到多个观测值 ， 而且在这些观测值中 ， 不知道哪些来自被跟蹤的目标 ， 哪些是虚假的观测值 。这个因素决定了数据关联过程是雷达数据处理系统中重要的一个环节 。当雷达扫描区域内只有一个目标 ， 且没有干扰的情况下 ， 目标的相关波门内只会有一个点迹 ， 此时不存在数据关联的问题 。但是当雷达扫描区域内出现多个目标 ， 或者存在杂波的情况下 ， 同一点迹就可能落在多个波门内或者同一波门内会出现多个点迹 ， 此时就涉及数据关联的问题 。数据关联也就是判断某一时刻雷达观测数据和其它时刻观测数据或者已存在航迹之间的关係 ， 从而实现点迹和航迹配对的过程 。一般而言 ， 根据互相关联对象的不同 ， 数据关联可分为以下几种情况：1)航迹起始：点迹与点迹的互联；2)航迹更新：点迹与航迹(航迹预测点)的互联 ， 也可以称为航迹保持；3)航迹融合：航迹与航迹的互联 。数据关联的方法有很多 ， 大致可以分为两类 ， 一类是贝叶斯类数据关联算法 ， 另一类是极大似然类数据关联算法 。其中贝叶斯类算法主要包括最近领域算法、机率数据关联算法等 ， 贝叶斯类算法都是以贝叶斯準则为基础的 。而极大似然类算法主要包括航积分叉法和联合极大似然算法等 ， 极大似然类算法都是以观测序列的似然比为基础的 。跟蹤滤波在雷达数据处理中 ， 跟蹤滤波问题是除了数据关联问题之外的另一大基本问题 。所谓跟蹤就是对己与可靠航迹关联上的观测值做适当的处理 ， 得到目标的状态估计 ， 从而形成对目标的连续跟蹤 。图2给出了雷达数据处理过程中跟蹤滤波的示意图 ， 如图所示 ， 虽然观测值已经与航迹的一步预测值