目标跟踪技术迄今已有50余年的发展历史,经历了从单目标跟踪、多目标跟踪、机动目标跟踪和扩展目标及群目标跟踪的发展过程。总体而言,目标跟踪解决两个关键性的难点问题,即目标动态不确定性问题和量测数据不确定性问题。另一方面,目前研究的目标跟踪技术大多都是陆地上的,并不能直接用于水下。随着海洋开发及水下作战越来越受到全世界的关注,水下目标跟踪研究也越发受到重视。我们从两个方面解决了复杂环境下的目标跟踪问题:基于随机有限集(RFS)的扩展目标跟踪和基于水下无线传感器网络(UWSN)的水下目标跟踪。解决了目前极具挑战性的扩展形变目标的结构标签RFS建模、模型识别与跟踪估计过程中所产生的若干关键科学问题;完善基于UWSN的水下目标跟踪理论,解决了在传感节点定位误差、时间同步误差、信道起伏、通讯延迟等不确定性因素影响下的稳定、低能耗、高精度跟踪问题。我们取得的成果己应用于空中预警与防御,战场区域监视,水下无人协同探测等领域。