随着沿海和港口船舶监视的快速发展,海岸安防和船舶的交通管理也变得尤为重要。为了更好的管理来往船舶,提高交通效率,船舶交通管理系统(Vessel Traffic Services,以下简称VTS)在各重要港口和水域都得到了广泛应用。但目前我国部署的VTS系统所使用的关键技术全部来自国外,不仅成本昂贵,且维护不及时会带来安全隐患,使得国产化VTS系统的研发成为水上交通建设的当务之急。雷达数据处理是VTS的核心技术之一,其必然包括对雷达回波的跟踪,雷达回波跟踪是指将雷达回波凝集成雷达目标,而后处理来自目标的测量值,并将它们与目标的当前和后续状态相关联并执行平滑更新的过程。本文主要针对基于Alpha-Beta滤波算法的跟踪技术进行研究,首先简单介绍了在雷达跟踪系统中常见的几种坐标系,并概述了雷达回波跟踪模型的建立与回波跟踪技术的原理和流程。在这些背景与技术支持的前提下,详细介绍了工程中常用的多种回波跟踪算法。又结合VTS系统和船舶实际运动规律,对这些算法做了比较,并最终选用Alpha-Beta滤波算法作为研究基础。其次针对Alpha-Beta滤波算法在VTS系统环境下的局限性,提出了在关联方面和滤波方面的改进,主要包括:对跟踪预测波门的计算,对雷达扫描面提出扇区划分策略,对滤波算法中的关键参数的计算和选择以及目标出现机动状况下的加速度增益。最后,根据改进后的Alpha-Beta滤波算法,对VTS系统中雷达跟踪处理单元进行了原型实现。实践验证表明,本文研究的雷达回波跟踪技术在VTS系统中关联速度快,跟踪精度高,具有良好的跟踪性能。