团目标跟踪目标空域分布范围较小,运动特征差异不明显,相对运动速度较低且特性接近,如空间碎片的分裂、弹道导弹突防过程中伴随的大量碎片及诱饵(图1)和飞机编队(图2)等。团目标跟踪包括如下处理过程:利用传感器的测量数据对探测空域内的多个目标进行团目标分辨和检测,提取团中心以及团成员的位置信息,实时估计团目标的整体状态(包括团中心及团成员的位置、速度和加速度等),并对团目标状态的迁移变化情况(包括团目标的分离与合并等)进行判断。
对团目标处理技术的研究始于1977年,S.S.布莱克曼[注]将团目标跟踪问题分为中心团和编队团两种团目标。20世纪90年代初,多国针对团目标处理问题开展了大量研究工作,针对团目标内各目标是否可分辨的情况,团目标跟踪技术主要分为三类:第一类是采用目标团中心跟踪技术,只对团中心进行跟踪,不对目标团中的各个目标的状态进行估计;第二类是采用多目标跟踪方法,对目标团中各个目标分别进行跟踪,割裂了目标之间的相对位置和速度关系;第三类是采用编队目标跟踪方法,对目标团中心和团内各个目标均进行跟踪,并使用团中心的速度对团内目标进行预测,提高团内目标的预测精度。
团目标跟踪技术在飞机编队目标跟踪、舰船编队跟踪以及弹道导弹目标跟踪方面应用广泛。密集编队目标往往彼此之间距离相近,且沿着近似平行的轨迹运动,使得对团内各目标的数据关联和跟踪维持存在较大困难,利用团目标处理技术,将编队目标视为整体,对团中心进行跟踪,并实时判断团目标的边界,可实现对编队目标的有效跟踪。
弹道导弹目标在飞行中经常会采用投放干扰箔条和模拟弹头的假目标,或将末级火箭炸成碎片形成干扰碎片云等突防措施。弹头、诱饵、整流罩、母舱和碎片残骸等在弹道附近伴随弹头高速运动,形成一定空间覆盖范围下的目标团,成为典型的团目标场景,其空间覆盖范围通常可达几千米。但是弹道导弹团目标中真正具有威胁的目标只有一个或几个,采用团目标处理方法,既可以节省有限的传感器资源,又在对威胁目标进行重点跟踪的同时,维持对弹道导弹团目标的整体态势感知(图3)。