付 磊，张 龙，张 丁

（上海机电工程研究所，上海 201109）

0 引 言

随着各国对临近空间高速飞行器研究的不断深入，该类飞行器具备长时间大范围的机动能力，能够打破现有的战略平衡，已经成为未来战争中的重要武器之一。各国飞行试验的成功也标志着高速飞行器技术正在逐步成熟，其突出的战略意义对临近空间高速武器的防御技术提出了更高的要求［1－3］。因此，在发展临近空间高速飞行器技术的同时，也应该加强其防御策略的研究。

在对临近空间高速飞行器的拦截制导过程中，必然需要利用外部信息支援预警系统对机动弹道、运动信息等进行估计，并且需要在拦截器中末制导阶段为拦截器提供与目标间相对运动的精确信息［4］。针对高速机动目标运动状态估计问题，主要从构造目标模型、机动检测等不同角度来提高估计精度。交互式多模型方法（interaction multiple model，IMM）是目前工程中广泛应用的方法之一，它主要通过设计多种模型来代表系统所有可能的行为方式，并对各模型的估计结果进行融合，从而综合不同模型的优点。目前，IMM方法在应用中的实现主要是基于扩展卡尔曼滤波（Extended Kalman filter，EKF）算法。随着 EKF算法研究和应用的深入，其缺点也慢慢显现。如有时需要计算复杂的Jacobi矩阵，EKF算法精度不高，甚至发散。

针对这些不足，有研究人员提出了粒子滤波（particle filter，PF）等算法，但此类方法计算量过大，很难在工程中应用。而近些年出现的一类非线性滤波方 法，如 Sigma－Point卡 尔 曼 滤 波 （Sigma－Point Kalman filter，SPKF），以其运算量小、计算稳定、精度高和不需要计算Jacobi矩阵等优点，渐渐被工程技术人员所关注，正成为替代EKF的较为理想的算法。……