目标跟踪与信息融合作为防空作战系统的基础技术，在军事和民用领域有着广阔的应用前景，因而受到各方的高度关注。论文结合国家和省自然科学基金及雷达网络化等科研项目，面向战场复杂的对抗和干扰环境，针对存在空中目标的测量维数动态变化新现象，主要研究适应战场实战情况的目标跟踪与信息融合技术。根据目标测量的坐标分组处理（简称分坐标处理）原理，提出了适应实战要求的目标测量序列的分坐标滤波与参数航迹跟踪融合处理新框架，取得的主要成果如下：1、为满足实战的特殊需要，定义了分坐标处理的新概念，将目标运动分析纳入一个目标测量维数动态变化的处理整体。提出了分坐标滤波与参数航迹融合的处理体系框架，给出了分坐标处理的工作流程和航迹参数的组成结构。2、比较了几何图形的有关定理，通过几何关系不变量总结出几类代数关系，提出了余切关系定理和三距离定位算法定理，并给出了新的距离函数、空间二面角模型。此外，还介绍了单、多站纯方位、纯距离、纯仰角的目标跟踪原理，为空间目标航迹参数的高精度解算和相关判断奠定了代数学基础。3、针对单站单坐标目标滤波问题，提出了单站单坐标滤波和参数航迹跟踪目标的新方法，包括纯方位、纯距离、纯仰角滤波和航迹参数目标跟踪方法。其中，纯方位处理是指通过几何不变量、参数航迹滤波、圆误差逼近的方法实现滤波与航迹参数估计；纯距离处理是指通过匀速直线、二次曲线、圆周运动等目标飞行的模型，实现参数航迹滤波与估计；而提出的纯仰角处理则是通过投影关系、直接描述、迭代运算实现的。仿真实验验证了所提算法的有效性。4、针对单站复合坐标目标滤波问题，提出了单站复合坐标滤波和参数航迹跟踪目标的新框架。首先，基于目标飞行的几何不变量，给出了方位支援仰角的目标航迹跟踪方法；其次，利用纯角度信息可在直角坐标系实现目标的参数航迹滤波和航迹参数估计；进一步，还研究了距离与方位、距离与仰角的信息解算形式；最后，给出三维测量情况下目标二次曲线飞行的目标跟踪方法。仿真实验表明，较之单坐标体系而言，基于复合坐标的参数航迹描述更加细致。5、针对多站组网实际问题，研究了多站分坐标情况下，目标的参数解算与参数航迹融合，分别提出了多站单-单、单-复、复-复坐标等航迹参数的解算方法。首先，依据各站得到的与站址无关的航迹参数，实现多站航迹相关判定，再对与站址有关的多站航迹参数进行解算处理，最后利用解算后的航迹实现有效融合，这样当航迹无不确定参数时，就可利用正常航迹进行目标的三维跟踪。特别地，研究了多站异步观测时，单-单、单-复、复-复参数航迹融合的各种问题。此外，还建立了多基地同步观测的纯距离和目标定位模型、距离和与站址差目标定位模型。仿真试验表明所提方法和模型的有效性。6、针对空中目标运动特点，给出了内、外加速度的概念，根据内加速度原理，提出了匀加速圆周运动的目标模型；结合外加速度原理，给出了空中目标运动的统一模型。该模型可包括目标的多种飞行方式，有效地克服了原有多模型的计算问题，为目标航迹的解算与跟踪提供了全新的思路。7、针对非线性滤波问题的技术难点，讨论几种用矩阵描述的适用于批处理的经典滤波算法，及现代非线性系统的滤波方法。研究了基于粒子滤波的非线性系统的参数与状态的联合估计方法，给出了各种算法的仿真结果对比，指出了航迹滤波与参数估计存在的主要问题以及进一步的改进方向。最后，本文介绍了目标分坐标滤波与参数航迹融合方法在科研项目中的应用实践，间接验证了所提方法的有效性。