前言

信息化和智能化系统与客观世界进行交互的前提，在于感知和认识感兴趣的对象，并精准推断这些对象（即目标）的具体信息，获取各类目标的状态和形态，包括个数、航迹、位置、速度、加速度、大小、形状、朝向等。多源信息目标定位与跟踪是利用雷达和视觉等多传感器量测数据，有机结合目标、环境和传感器的先验知识等信息，综合利用现代信息处理技术进行信息融合，精确估计目标状态和形态的理论与技术。作为概率论、统计学、系统论、信息论、控制论等多学科交叉的前沿技术，多源信息目标定位与跟踪提供了复杂环境中各类目标的精确信息，在监测预警、态势感知、导航制导、防空反导、自动驾驶、智慧城市、智慧工厂、智能家居等领域发挥着关键作用，具有重要的研究和应用价值。

目标定位与跟踪的发展迄今已有80余年，催生了大量经典的现代信息处理理论与技术，其作为信息融合领域的发端方向之一，一直得到高等学校、科研院所、行业企业的高度关注。随着信息化和智能化时代的到来，陆、海、空、天各类目标的性能以及现代传感器技术得到了长足的发展，新的定位与跟踪问题大量涌现，从而对更精准、更稳定的目标定位与跟踪理论和技术提出了迫切需求。为此，各个国家和地区的学者针对目标定位与跟踪涉及的基础理论和前沿技术持续研究，并在各类军民场景开展了大量应用，主要包括非线性估计与滤波、目标定位、机动目标跟踪、扩展目标跟踪及多目标跟踪理论与技术等。为系统地介绍多源信息目标定位与跟踪涉及的目标信息推断理论与技术，并为该领域的学习、研究和应用提供相对完整的参考，亟需出版一本兼具广度和深度且知识结构相对完整的科技书籍。基于这一背景，作者在多年从事目标定位与跟踪研究的基础上，汇聚本领域国内科技前沿和作者团队的有关成果编撰成书。本书包含目标定位与跟踪的数理统计基础、基本原理、基础理论、关键技术、研究进展及典型应用等内容，可作为自动控制、航空航天、计算机和电子技术等相关学科专业本科生及研究生的教材，也可用作相关领域科研技术人员的应用技术手册和参考书。

全书共11章。第1章介绍多源信息目标定位与跟踪的基本概念，着重分析目标定位与跟踪涉及的典型问题与发展现状，以引导读者快速了解本领域。第2章介绍多源信息目标定位与跟踪中常用的目标运动模型和传感器量测模型，用数学语言描述定位和跟踪问题，是深入了解和学习本书后续章节内容的基础。第3章介绍目标定位与跟踪涉及的估计与滤波技术，主要包括概率与统计基础、参数估计、状态估计、线性结构估计器、非线性结构估计器和混合结构估计器基础，并对线性结构估计器进行深入分析和仿真验证。第4章介绍多源联合目标定位问题中常用的目标定位方法。第5章针对信息转换滤波及其在目标跟踪中的应用展开深入探讨与分析。第6章针对多目标跟踪问题进行阐述，并介绍常用的多目标跟踪技术。第7章介绍并分析多源信息机动目标跟踪技术及其发展和应用。第8章介绍扩展目标跟踪问题，阐述针对多散射点量测基于随机矩阵法的扩展目标跟踪理论。第9章介绍针对多散射点量测复杂扩展目标跟踪技术，以及目标距离像下扩展目标的建模、状态估计的相关理论与技术。第10章针对目标跟踪中具有挑战性的难题——被动目标跟踪问题进行分析，并介绍相关前沿理论和技术。第11章介绍目标定位与跟踪性能评估的典型方法和最新进展。

本书得到了国家自然科学基金（U23B2035、62273269、U1809202、61573020、61203120、62103320）的资助，并且得到了国家出版基金项目的支持，在此特向国家自然科学基金委员会和国家出版基金管理委员会表示感谢。

借此书出版之际，作者诚挚感谢参与相关项目研究和本书编校工作的多位老师和研究生，包括张乐老师、曹晓萌老师，博士生郗瑞卿、张潇潇、郭晓晓、刘爽、吴生盛、危渊、王伟韬、刘文庆、冯磊、李铭楷等。

在本书的出版过程中，电子工业出版社负责本书编校工作的全体人员付出了大量辛勤劳动，他们认真细致、一丝不苟的工作保证了本书的出版质量，作者在此一并表示衷心的感谢！

限于作者水平，书中难免存在疏漏和不足之处，请广大读者批评指正并提出宝贵意见，我们深表感谢！

兰剑
2023年12月