现代军事武器装备的快速打击能力给雷达探测带来了新的威胁和挑战,如何利用有限的系统资源最大程度地改善目标探测性能逐渐成为现代雷达系统的研究热点。本论文主要针对单站雷达系统和组网雷达系统中的目标检测跟踪问题展开研究,目的在于充分挖掘现有雷达系统中的探测潜力,注重信息精细化处理和系统智能化设计的思想,以获得更高的目标检测跟踪性能。论文的主要工作概括如下:1.研究了单站雷达探测系统中的航迹起始方法。在航迹起始过程中考虑利用多普勒信息降低虚假航迹概率,主要体现在对于平稳飞行目标多普勒通道的约束,以及基于多普勒信息的径向距离预测方法,同时也考虑了脉冲多普勒雷达中的距离模糊问题和多普勒模糊问题。与传统航迹起始方法相比,多普勒信息的利用可有效降低虚假航迹概率,进而提高航迹起始性能。另外针对微弱目标探测问题,考虑到高虚警概率可提高检测性能但容易引起过多虚假航迹的矛盾,研究了一种基于幅度信息的航迹质量评估方法,给出了点迹质量和航迹质量的数学评估模型。通过利用幅度信息并引入航迹质量评估环节,不仅可改善微弱目标探测性能,也可将虚假航迹维持在可控的水平。2.在传统单站雷达探测系统的基础上,研究了跟踪阶段的目标探测策略,并基于航迹恒虚警的概念提出了单站检测跟踪一体化框架,利用目标跟踪信息自适应调整目标检测策略,以提高检测跟踪性能。其核心思想是在保证航迹虚警概率恒定的条件下,降低目标预测区域内的检测门限,并提出了均匀方法和非均匀方法两种检测门限计算方法。仿真实验表明,所提检测跟踪一体化方法在保证目标消失时航迹能够迅速结束的前提下,可成功降低目标预测区域内检测门限,大大改善了跟踪阶段的目标检测性能以及航迹维持性能,实现了单站雷达探测中检测跟踪的良性闭环。3.针对多站雷达航迹级融合探测网络中某些雷达站信噪比较低导致航迹起始性能较差的问题,研究了一种基于跟踪信息的协同航迹起始方法。核心思想是,利用已经起批的雷达站提供的目标跟踪信息,按照虚假航迹起始概率恒定的准则降低目标预测区域内的检测门限。仿真实验表明,与未利用跟踪辅助信息的航迹起始方法相比,所提协同航迹起始方法可提高目标检测性能和航迹起始性能,从而改善了雷达网的目标定位精度。所提方法不仅适用于多站雷达航迹级融合探测网络,还可用于雷达站之间任务的交接,具有很高的工程应用价值。4.基于单站雷达检测跟踪一体化的思想,研究了跟踪信息辅助的多站雷达点迹级融合探测方法,该方法将融合中心的跟踪信息反馈至各个雷达站,以提高雷达网的检测性能和跟踪性能。首先研究了雷达网异步跟踪方法,并根据融合中心反馈信息给出了局部雷达站检测策略,然后基于多假设跟踪方法的思想,研究了融合中心的数据关联策略。仿真实验表明,通过将融合中心的目标跟踪信息反馈至各个雷达站,可自适应降低各个雷达站在目标预测区域内的检测门限,提高了目标检测概率;同时,各个雷达站能够以较高的概率将目标点迹送至融合中心,最终改善了融合中心的跟踪性能,实现了整个雷达网检测跟踪的良性闭环。5.基于单站雷达检测跟踪一体化的思想,研究了跟踪信息辅助的多站雷达信号级融合探测方法,该方法将融合中心获得跟踪信息反馈至信号融合检测器以提高信号融合检测性能和跟踪性能。首先讨论了一些常用的信号级融合检测器,以及信号级融合检测必需解决的空间配准问题,而后针对目标跟踪期间的空间配准问题,提出了一种基于栅格划分的空间配准方法;然后将融合中心获得的跟踪信息反馈至信号融合检测器,调整目标检测策略,提高了信号融合检测性能以及航迹跟踪连续性,在融合中心实现了信号级融合检测跟踪的良性闭环。