高频地波雷达凭借低成本、能够对海上船只目标进行全天候、超视距探测的优点,被越来越广泛地应用在对海上船只目标的跟踪探测中。高频地波雷达通过航迹跟踪过程可以得到目标连续的运动轨迹,能够实现对观测海域内目标的跟踪探测。高频地波雷达在独立对目标进行航迹跟踪时,受自身探测精度低及海杂波干扰的影响,导致探测误差比较大,甚至会出现目标丢失等问题。因此,仅依靠地波雷达自身探测数据难以实现对海上船只目标准确的航迹跟踪。针对高频地波雷达独立跟踪时存在的局限性,论文对基于知识辅助的高频地波雷达航迹跟踪方法进行了研究,并完成了以下具有创新性的工作:首先,针对航迹跟踪时,由于一阶海杂波会淹没真实目标回波从而导致目标丢失和航迹断裂等问题,分析了地波雷达目标探测结果与雷达工作频率的关系。总结分析了利用雷达自身双频辅助信息解决目标丢失问题的传统方法的特点和不足,在此基础之上,提出了一种基于分时双频的航迹跟踪方法。通过在不同时刻设置不同的主跟踪频率和辅助跟踪频率来进行航迹跟踪,有效解决了因盲区遮挡导致的目标丢失等问题。其次,为了解决高频地波雷达自身探测距离分辨率和方位分辨率低导致航迹跟踪得到的目标航迹严重偏离真实航迹位置的问题,减小输出航迹的误差,提出了一种基于自动识别系统信息辅助的航迹校正方法,通过对目标距离和方位角建立误差校正模型对目标距离和方位角进行实时校正来提高输出航迹的精度。利用实测地波雷达数据进行了航迹校正实验,结果表明:提出的航迹校正方法能够有效减小输出航迹的偏差,提高了航迹位置的准确性。最后,针对在航迹跟踪过程中的卡尔曼状态滤波环节,由于噪声方差难以准确确定从而导致滤波精度下降和航迹断裂等问题,提出了一种借助自动识别系统信息和滤波残差作为辅助信息的噪声方差估计方法,并针对目标存在匹配AIS航迹和部分存在匹配AIS航迹两种情况设计了相应的噪声方差估计方法。实验结果表明:与传统方法相比,利用提出的噪声方差估计方法对过程噪声及量测噪声方差的估计更为准确,跟踪得到的航迹质量更高。