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针对当前机动目标估计模型中存在的问题，在分析目标运动特点的基础上，提出了一种基于跟踪-微分器的新机动目标估计模型。该估计模型具有典型的单模型结构，但具有多模型方法的强适应性，能够适应于目标的各种机动行为模式，与扩展卡尔曼滤波算法结合，能够在动态过程完全未知的情况下估计出目标运动参数。仿真结果表明具有跟踪-微分器结构的估计模型具有很强的适应性，且能够获得满意的估计精度。