现代战争中海面低空目标突防的危险巨大,需加紧加大对海面低空目标跟踪策略的完善深入研究。由于海面镜面反射和漫反射引起的多路径传播效应对雷达跟踪低空目标的性能影响尤为严重,特别是给目标俯仰角的测量带来很大偏差,原因在于直接回波和海面反射回波的干涉作用。当二者反相抵消时,总回波功率很小,包含的有用信息很少,这时单脉冲和差波束比幅系统的测角结果出现大的尖峰误差,可能因而丢失待跟踪的目标。对于在远距离超低空的目标,低站址雷达的俯仰角极小,直射和反射路径可能都进入了天线主波束的半功率波瓣宽度内,雷达自身能提供的距离分辨、角度分辨等方法很难区分开二者。鉴于以上存在的这些问题,本文针对多径效应下海面低空目标跟踪问题做了如下工作。(1)对多径效应下的单脉冲和差比幅雷达测角系统做了研究,仿真了多路径传播对单脉冲比的影响,分析了单脉冲比尖峰的原因及影响,并对窄波束技术消除多径的局限性做了分析,对于高距离分辨、高角度分辨等技术不能解决的单频率单脉冲雷达低空测角问题,本文在雷达数据处理阶段对此问题做了研究。(2)针对多径场景中出现的近似周期性尖峰偏差和固定偏差问题,本文提出了基于单脉冲比观测的跟踪滤波算法,算法充分利用多径效应中包含的目标位置信息和时间演变中包含的目标运动模型信息,结合静态多模型框架与不敏卡尔曼滤波器,通过对各模型单脉冲比的估计误差的实时比较来逐步解高度模糊,提升跟踪效果;并与多径误差条件交互式多模型算法进行了比较,结果表明本文提出的新算法可大大减小目标高度估计的误差。并对不同径向距离量测噪声方差下的此算法在消除高度模糊的性能上做了比较。(3)对目标跟踪滤波器的初始化方法做了研究,由于低空环境中单脉冲雷达获得的俯仰角/高度量测数据是有严重的偏差的,同一个单脉冲比值可能对应多个可能的目标高度值,导致高度模糊问题,对此本文提出了基于搜索遍历的初始化方案和基于二分法的初始化方案,并对二者进行了比较,结果表明结合低空场景下单脉冲比的特点的二分法方案降低了算法时间复杂度,同时有效减少了可能遗漏的目标状态。