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对于防空系统，来自空中的威胁包括精确制导武器、巡航导弹、武装飞机、战术飞机等。这些威胁共同的特点是低空入侵，不易被侦查发现，电子干扰困难，反应时间短促，因而难以将其击落，而一旦被这些目标突破防空防线，其威胁往往是致命的。弹炮混编组网形式的多武器平台防空系统可充分利用导弹和火炮各自的优点，具有反应时间短、火力强度密集、毁伤概率高等特点，可以高效地进行防空作战操作。此外，防弹炮混编组网中的各个单位自身装备了雷达、红外等传感器，防空平台可以通过信息融合技术，发挥多传感器之间协调和性能互补的优势，克服单个传感器的不确定性和局限性，增大量测数据在时间上和空间上的覆盖范围，提高对目标进行探测与跟踪的能力，从而实现对低空、近距目标准确有效反应和多次拦截，发挥多武器平台防空系统火力强、毁伤概率高的突出优势，以达到最佳的近程防御系统作战效果。 在防空平台系统中，机动目标跟踪模型为典型的非线性模型，同时还伴随非高斯噪声和闪烁噪声等干扰，因此基于卡尔曼思想的线性滤波方法难以很好地处理此类问题。本文针对多武器平台防空系统的需求，基于粒子群优化思想和拟蒙特卡罗思想分别提出了基于改进粒子群优化粒子滤波算法和改进拟蒙特卡罗粒子滤波算法，这些算法从不同的方面对粒子滤波进行改进，提高了粒子滤波的精度且具有较好的实时性。同时，本文提出了改进的非交互多模型粒子滤波目标跟踪模型，该模型的粒子不参与模型的切换，同时粒子不用进行交互，在保持了与标准交互多模型粒子滤波相同精度的同时，降低了滤波的运算复杂度，提高了目标跟踪的实时性。 此外，红外传感器与雷达配合使用，成为多武器平台防空系统相互独立又彼此补充的探测跟踪手段，其中时间配准和空间配准是信息融合的核心问题，针对多武器平台防空系统的特殊需求，本文提出了基于三次样条插值原理的时间配准算法和改进联合估计空间配准方法，利用三次样条插值曲线拟合的思想对多传感器的量测进行时间配准，随后利用粒子滤波和卡尔曼滤波联合滤波器对雷达和红外传感器的异维传感器量测的空间偏差进行配准。实验证明，本文改进的时间和空间配准方法具有较高的精度和较好的实时性，为多武器平台防空系统提供了高效率的异类传感器时空配准方法。