场面运动目标检测与跟踪预测作为跑道入侵系统最为基础的系统监视功能部分,能够为目标识别和入侵控制提供信息支持,增强管制员的交通态势感知意识。针对现有场面监视设备的固有缺陷,本文展开基于地磁传感技术的场面运动目标检测与跟踪预测问题的研究。首先,本文采用单节点双AMR传感器方案对检测节点进行设计。结合场面运动目标背景及特点的先验信息,选择合理的布置方式构成检测节点网络以感知机场交通态势。其次,本文对自适应阈值检测算法进行改进,结合场面移动目标对地磁干扰信号的实际特征,设计了一种基于双AMR传感器的状态互补融合检测算法;根据不同的检测方式对目标的运行方向信息进行提取;本文提取了目标的平均速度和瞬时速度,提出了基于双地磁信号特征点的瞬时速度提取方法。再次,本文设计一种基于I-IMM的场面运动目标跟踪预测算法。在小样本速度观测信息的情况下,算法通过对残差均值加权求和重新构造模型概率似然函数,后验信息更新马尔科夫模型转移概率,加快了模型切换的速度并增加了模型辨识度。在目标状态不可感知阶段,利用可感知阶段辨识的运动模型及自适应的模型转移概率可实现对目标航迹的记忆跟踪预测。最后,本文设计开发了场面运动目标地磁信号采集系统。利用实地采集的目标地磁信号验证了本文提出的状态互补融合检测算法以及基于双地磁信号特征点提取目标瞬时速度方法的有效性。