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本文针对反导导弹末制导导引机理以及制导回路雷达信号滤波问题进行了研究，主要包括如下几个方面： 首先，介绍了三维坐标系和弹目相对运动建模。研究了利用改进的极坐标系对弹目末端相对运动建模，以及改进的极坐标系与球坐标系的转换关系和方法。由于在改进极坐标系下的弹目运动非线性方程形式非常简单，而且将球坐标系下6个状态方程减少到3个，是后续的研究基础。 其后，研究了导引律设计问题。针对一种次优控制方法SDRE(State Dependent Riccati Equation)方法的缺点，提出了用多项式拟合SDRE方程的解的方法，并且从理论上完整的证明了这种逼近方法不仅具有很高的精度，可以保证系统的稳定性与SDRE方法相同。在此基础上，设计了三维多项式拟合 SDRE导引律，得到了导引律的解析表达式。仿真表明多项式拟合 SDRE导引律导引律具有良好的导引品质，特别适合对付大机动目标。 再后，对导引律进行了机理分析。利用非线性H∞控制方法对目标加速度信息完全未知这种情况设计了具有解析表达式的非线性H∞导引律；对导引品质（包括捕获区域、拦截时间和脱靶量）进行了解析分析，提出了过载限制下的捕获区域；应用过载限制下的捕获区域这一新的概念，提出了自适应优化导引开启距离方法和基于捕获区域的侧喷发动机点火控制策略。 最后，研究了制导环节的雷达二次滤波问题。介绍了新近发展起来的希尔伯特——黄变换 HHT(Hilbert-Huang Transformation)以及应用于雷达信号二次滤波的Kalman滤波方法和小波滤波方法，并且通过仿真给出了其最佳的参数选择；针对于制导环节雷达信号的特点，设计了 HHT滤波并且进行了参数优化，最后分为离线和实时两种情况仿真比较了滤波性能，总结出 HHT滤波是其中较好的实时滤波方法。