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针对在非线性机动目标跟踪中存在的滤波器易发散，跟踪误差大等问题，在双机协同跟踪的基础上，提出了利用交互式多模型粒子滤波（IMMPF）对空中机动目标进行跟踪的算法。该算法将粒子滤波和交互多模型有效结合，基本解决了非线性机动目标跟踪中存在的问题。通过仿真表明，与扩展卡尔曼滤波（EKF）和交互式模型扩展卡尔曼滤波（IMMEKF）相比，IMMPF能够降低跟踪误差，提高收敛速度，且有很强的鲁棒性。