利用电离层作为媒介的天波与天发地收超视距雷达(OTHR)不可避免的会存在多路径数据融合问题。多路径数据融合过程包括多路径数据关联与航迹关联,航迹关联通常是在数据关联的基础上进行的。本文提出的基于多模型的多路径数据融合(MM-MDA)方法将多路径数据关联与航迹关联纳入了统一的架构。本文首先在天波OTHR量测模型的基础上推导了天发地收OTHR量测模型,介绍了OTHR多路径效应的来源——电离层分层结构,并分析了电离层虚高对OTHR量测模型的影响。另外,本文采用均匀-泊松统计模型描述来自杂波的虚假量测,由杂波模型及量测模型共同构成了完整的OTHR多路径模型。其次,本文基于OTHR模型描述了多路径环境下的目标跟踪问题,指出了数据关联与目标跟踪滤波之间的内在联系,详细介绍了作为本文主要创新点的MM-MDA滤波架构,并给出了MM-MDA的航迹管理策略,并在考虑电离层虚高不确定影响后,对算法进行了必要的修正。另外,作为对比,本文还简要介绍了多路径概率数据关联(MPDA)这一经典方法。最后,本文通过在多种不同情景下的仿真分别对比了天波与天发地收OTHR、MM-MDA与MPDA方法的性能区别,仿真结果表明:由于天发地收OTHR具有更少的多路径数而具有了较天波OTHR更好的航迹跟踪与管理性能;而MM-MDA方法在各种仿真情景下均具有与MPDA相似的航迹跟踪性能,同时MM-MDA通过删除多路径虚假航迹副本可有效完成多路径航迹关联,这是传统多路径数据关联方法所不具备。