在军事领域中,可使用对弹药破片进行跟踪的手段,来对所研究的大阵列雷达目标跟踪结果的精确性加以验证。但采用实弹爆破往往面临着成本过高的问题,所以需要通过计算机仿真的手段建立仿真模型,并通过仿真模型反应出的运动情况对破片的运动模型进行建立,以此实现对飞散破片目标的跟踪。在破片目标跟踪方面,由于破片目标具有密度大、数量多的特点,使得对其跟踪存在极大的困难,因此,研究面向破片目标的跟踪技术有着重要的现实意义和军事价值。本论文针对面向破片目标的多目标跟踪技术展开重点研究,研究方向包括以下两点:（1）破片飞散过程有限元仿真,其中涉及到了终点效应学中关于破片基础运动理论以及流固耦合力学的相关内容,其中包括有限元仿真模型建模、材料参数设定以及破片相关数据的推演。（2）对多个破片目标进行跟踪,其中涉及到多目标跟踪算法的相关内容,包括基于数据关联的传统多目标跟踪算法以及基于随机有限集的多目标跟踪/扩展目标跟踪算法。文本围绕上述两个研究方向,所研究的主要内容包括如下三方面:（1）对弹药爆破产生飞散破片的过程进行有限元仿真,采用流固耦合力学方法,并结合破片运动基础理论建立有限元模型,并加以计算得到仿真结果。根据仿真结果所展现出的物理学现象,对仿真模型的正确性加以初步验证;利用模型所得仿真数据并结合数据推演的手段,结合终点效应学相关理论公式,从模拟破片的角度、速度等方面对模型正确性加以精确验证。（2）根据仿真模型所得结果建立破片运动模型,利用传统基于数据关联的多目标跟踪算法对破片目标进行跟踪,针对传统数据关联算法—JPDA算法在目标个数增大后性能表现上的不足,本论文基于聚类的思想提出了改进的GMM-EM算法,并通过相关仿真实验,将其与IJPDA、FCM等其他JPDA改进算法进行对比,在证明了该算法可行性的同时,还论证了其在大数量目标跟踪上所具备的优越性。（3）由于GMM-EM算法本身聚类中存在的不足,所以对基于随机有限集的多目标跟踪算法加以研究,利用标签多伯努利（LMB）算法对破片目标进行跟踪,并验证了其相较于GMM-EM算法更具优势;同时,针对LMB算法运算时间过长的缺点,通过将破片组成的目标群视为扩展目标,利用GGIW-LMB算法对LMB扩展目标进行跟踪,并验证了其在不降低原有LMB算法精度的同时,在降低了运算时间;最后,针对GGIW-LMB算法中存在的势低估问题,本论文对算法中的量测划分步骤进行改进,引入了基于状态预测的量测划分方法,提出了TP-GGIW-LMB算法,并通过仿真实验证明其能在维持GGIW-LMB算法快速性的同时,解决GGIW-LMB算法中存在的势低估的问题。