随着信息战在现代战争中起到越来越重要的作用,合理利用传感器信息掌握敌机位置并准确跟踪在争夺制空权时尤为重要。因数据融合技术可以提高信息评估可靠性而被逐渐应用在跟踪领域。目前,国内多源传感器空间目标航迹跟踪研究处于发展阶段,针对这一现状,本文设计红外和雷达数据融合的空间目标航迹跟踪系统,实现异源传感器系统数据预处理和跟踪滤波器设计,并针对目标复杂运动模型以及联合概率数据关联算法高杂波环境下算法计算量爆炸问题提出改进策略,通过仿真实验完成算法验证。本文的工作内容如下:分析红外传感器和雷达工作原理及特性,设计红外和雷达数据融合跟踪系统,研究异源传感器数据转换及配准方法,将实时获取的目标数据转换到统一的数据格式和时空背景下。分析多源传感器数据融合模型,通过对比不同模型的特点以及目标跟踪任务需求设计集中式融合模型进行单目标跟踪以及分布式融合模型进行多目标跟踪的整体方案。研究集中式融合模型框架下的空间目标复杂运动航迹跟踪算法,使用自适应加权融合算法对红外和雷达数据进行融合,构建空间目标运动模型以及红外和雷达量测模型用于目标跟踪,在典型运动模型下设计卡尔曼滤波器以及无迹卡尔曼滤波进行跟踪效果对比。同时根据实际环境中目标机动性强的问题构建复杂运动模型,使用交互式多模型算法完善复杂运动模型下的单目标跟踪方案。多目标跟踪时,联合概率数据关联算法在高杂波环境中出现计算量爆炸问题导致系统实时性不满足跟踪要求,针对该问题设计CFSFDP-JPDA算法进行改进。利用CFSFDP算法对跟踪波门内的有效量测进行数据聚类和筛选,得到能够代表观测数据整体分布特点的部分有效值进行可行矩阵的分解,极大减小了原算法的计算量,实验证明改进后的算法在和原算法有基本相同跟踪精度的同时大幅缩短计算时间。然后采用分布式融合结构对红外和雷达的局部航迹进行关联融合得到空间目标全局跟踪轨迹。最后,开发上位机跟踪软件,实时获取红外和雷达数据进行目标航迹跟踪。验证数据采集功能,进行红外和雷达数据接收、解析以及数据处理跟踪,并利用二维地图和三维地图实时显示航迹,实现空间目标的航迹跟踪显示。