雷达对空间进行扫描，发现目标后往往需要在跟踪目标的同时，继续扫描搜索任务，能够实现这种功能的雷达，就是边扫描边跟踪(TWS，tracking-while-scanning)雷达。TWS雷达能够持续扫描整个前半球或一定角度的扇形区域，并同时跟踪多个目标。

1. 扫描

边扫描边跟踪(TWS)雷达持续扫描特定空域，获取目标的距离\(R\)、方位角\(\alpha\)两个坐标值，或距离\(R\)、方位角\(\alpha\)、仰角\(\beta\)三个坐标值。

2. 跟踪：估值和预测

对目标的跟踪需要实现两个任务，一是通过获取的坐标数据，对目标的位置、速度等状态作出实时估值，二是预测下一次扫描时，目标的位置、形成距离和方位波门，以便截取下一个目标回波。

由于存在噪声和干扰，所以获取的目标数据总是含有随机误差，只能对目标当前坐标和外推坐标进行“估值”。对目标当前坐标“估值”是平滑问题，而对目标外推坐标“估值”则是预测问题。平滑和外推计算统称滤波“估值”。平滑和外推的计算是航迹跟踪的主要任务，称为航迹跟踪计算。因此，系统的跟踪算法必须使计算机能够对目标位置的粗略估计进行处理，并产生三项输出：对当前位置的平滑估计、对当前速度的平滑估计和对未来位置的预测。

这种功能的跟踪滤波器采用的主要算法有\(\alpha - \beta\)算法、\(\alpha - \beta - \gamma \)算法、滑动窗最小平方多项式算法、最小平方衰减记忆算法、卡尔曼滤波算法等。

3. 航迹相关

雷达对空间扫描所录取的目标坐标称为点迹，经过持续扫描，把同一目标的各点迹连接成线就是目标的航迹。边扫描边跟踪(TWS)雷达完成一次扫描即获得一批点迹信息，系统需要首先判断这些点迹是属于新发现目标，还是属于已建立航迹的目标中的某一个，这种对点迹与已有航迹之间归属关系的判别，就是航迹相关。

设\(P _k\)是目标在第\(k\)次扫描周期内的平滑数据。从\(P _k\)出发，计算出第\(k+1\)次扫描周期内的外推点\(P’ _{k+1}\)。以\(P’ _{k+1}\)为中心，确定一个“相关范围”，即波门。如果在第\(k+1\)次扫描周期内，雷达录取的点迹\(P’’ _{k+1}\)落在波门内，则认为\(P’’ _{k+1}\)与\(P’ _{k+1}\)相关，并认为\(P’’ _{k+1}\)是目标的新点迹。反之，如果\(P’’ _{k+1}\)落在波门以外，则认为不相关。点迹的数据是由雷达测出的，由于测量过程中有各种干扰和不稳定的因素存在，测量数据包含随机误差，所以在跟踪过程中，要根据外推点\(P’ _{k+1}\)的数据和雷达测量的点迹\(P’’ _{k+1}\)的数据，按照一定的规则进行平滑计算，得出\(P _{k+1}\)点，作为目标当时的真实位置。然后，从\(P _{k+1}\)点出发，再外推下一扫描周期内目标可能位置\(P’ _{k+2}\)，这样就完成了一次航迹相关。在跟踪过程中，航迹相关是连续进行的。

对于空间目标，波门是三坐标(通常采用球坐标或直角坐标)的立体范围，由雷达测量误差、目标的运动速度、目标的机动规律、雷达的扫描周期和外推方法等确定。雷达在跟踪多个目标时，航迹相关的算法就会非常复杂，往往需要根据实际环境不断地调整相关波门的大小。

边扫描边跟踪(TWS)雷达是一个综合系统，其跟踪性能受目标探测、参数估计、跟踪算法、关联方式等因素影响，其系统组成和参数设置往往需要经过反复试验来优化和完善。