摘要:海上移动目标跟踪是无人水面艇自主航行与态势感知的核心技术。激光雷达在海面应用中面临远距离点云稀疏、近岸动态干扰物误检及传感器噪声导致速度跳变等挑战,传统跟踪算法难以有效应对。为此,提出一种融合距离自适应聚类与多重约束的激光雷达海上移动目标跟踪方法。首先,基于激光雷达点云密度随距离平方反比衰减的物理特性,设计距离自适应基于噪声的密度空间聚类(DBSCAN)算法,通过邻域半径线性增长与核心点数指数衰减的参数模型,解决远距离点云稀疏导致的聚类失效问题。其次,引入融合运动方向一致性、速度波动分析、位置抖动检测和空间隔离度判定的多模态误检抑制机制,实现对近岸动态干扰物的精准过滤。再次,构建三重速度约束框架与动态撤销机制,从瞬时、原始和平均速度3个维度抑制传感器噪声引发的速度异常,增强跟踪鲁棒性。最后,提出距离自适应确认策略,针对近远距离目标差异化设定确认条件,平衡精确性与检测灵敏度。在近岸码头与开阔水域两类真实场景中开展实验:近岸场景多目标跟踪准确度(MOTA)达98.56%,精确率100%,多目标跟踪精度(MOTP)为0.41 m,实现零误检;开阔水域场景在本船运动且目标较远条件下,MOTA仍达94.89%,精确率100%,全程零ID切换。消融实验表明,距离自适应DBSCAN使误检数降低653个,空间隔离模块使误检数降低477个,两场景精确率均达100%,验证了所提方法在复杂海洋环境中的稳定性与适应性。