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针对低可观测运动目标航迹检测问题,提出了一种融合图像处理和曲线拟合的多目标航迹检测方法。在对雷达回波进行处理获得距离-时间图像的基础上,利用相位一致性模型检测边缘,结合自适应区域生长技术提取具有一致性边缘走向的连通区域;采用clearing技术和迭代最小二乘方法估计目标运动轨迹和运动参数。仿真结果表明:该算法即使在信噪比很低时,也能清晰地检测到多目标航迹,而仅使用相位一致性模型则很难检测出多目标航迹。