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针对水下被动目标跟踪数据率低、跟踪误差大的特点和难点，研究了混合坐标下的自适应推广卡尔曼滤波算法，并将其应用于水下被动目标跟踪估计器设计。该算法充分应用了直角坐标系下动态方程的线性特性和极坐标系下测量方程的线性特性，针对两坐标体系间协方差矩阵变换的近似，引入了虚拟噪声进行补偿。通过系统的Monte Carlo仿真结果表明：该算法在收敛速度和估计精度方面都优于单一坐标体系下的滤波算法。