中文摘要：

某些随机估计系统待估量的期望值往往是一个有限的区域（即目的域），当待估量穿出该区域时，可能会出现测量信息的丢失（即不完全量测），本课题即针对上述情况下待估量相对目的域的穿越问题展开研究。首先针对不完全量测序列，建立含有多通道马尔科夫跳变测量模型；其次在无偏估计准则下，对新估计模型建立修正Riccati方程；接着分析当存在不完全量测信息时，待估量相对目的域滞留时间与待机时间的概率分布函数，并给出随机穿越特征量与估计参数间的函数关系；最后结合矩阵不等式求解技术及Riccati方程广义逆技术研究待机估计策略的求解算法。本课题的研究可为上述估计问题提供一套完备的理论依据，且在含有随动跟踪装置的光电跟踪系统及火控系统中尤有迫切的应用需求。

结论摘要：

本项目按计划任务书，针对如光电跟踪系统中的被估计量具有约束区域（目的域）限制的随机估计问题，以及不完全量测下的相关估计问题展开了研究，取得了如下的研究成果（1）首先对目标跟踪中当被估计量穿出目的域外的情况采用不完全量测模型加以描述，统一了量测完整和不完整下的量测模型；（2）其次设计了估计策略，对不完全量测模型建立了概率意义下关于状态估计误差方差的修正Riccati方程；（3）在此基础上，将修正Riccati方程化为关于估计增益、估计误差方差以及量测探测概率的矩阵不等式，并分析了被估量关于目的域边界的随机穿越特性，描述了减少不完全量测出现的特征参数分析方法，从而给出了探测概率、估计误差方差与随机穿越特征指标约束之间的关系，并作为估计策略的多指标约束；（4）利用摄动线性化方法，给出了多指标约束下的估计策略迭代求解算法，通过仿真测试验证了算法的有效性；（5）本项目还基于不完全量测模型设计了具有量测数据延迟以及有不确定性量测系统偏差的估计方法，并对纯方位被动跟踪系统设计了考虑目标投影尺寸的状态估计算法，目标估计精度有了显著提高；（6）针对基于传感器网络的分布式跟踪系统，设计了具有数据丢包的最优分布式融合算法以及纯方位一致性跟踪算法，得到了良好的估计精度改善。本项目的研究成果不仅为具有目的域约束的跟踪系统（如视频跟踪、火炮射击、机器人足球射门、卫星对接等）提供了更为完备的理论支持，同时关于不完全量测下和被动跟踪下的估计策略改进，以及传感器网中具有不完全量测的分布式估计算法设计等成果也为相关领域的研究提供了一定的参考。