巡航导弹作为一种远程精确打击武器，逐渐成为各国武器研究的重要方向。其超低空、机动性强等特点也给各国的导弹防御系统带来了极大的威胁与挑战。因此，研究巡航导弹的预警探测手段及轨迹跟踪方法，将对导弹防御系统性能的提升具有重要意义。　　本文以巡航导弹的预警探测为背景，针对巡航导弹攻击时机动性灵活的特点，展开了对巡航导弹的轨迹跟踪方法的研究。　　首先，介绍了巡航导弹轨迹跟踪的基本原理与跟踪实现流程，将巡航导弹看成是一个具有机动性的目标，研究了机动目标跟踪的关键方法，对目标跟踪过程中的目标运动模型进行建模与分析，为后续巡航导弹轨迹跟踪方法的研究建立了模型基础。　　其次，针对巡航导弹低空飞行的特点，分析了包括天基、空基、陆基在内的多种平台探测器对巡航导弹的探测性能。以目前广泛使用的红外探测器和雷达探测器为探测手段，分别建立了红外探测系统和雷达探测系统的数学模型，分析了不同平台下探测器对巡航导弹的探测范围与探测能力。　　再次，研究了巡航导弹轨迹跟踪方法中滤波算法的选择对跟踪性能的影响。本文主要研究了扩展卡尔曼滤波（EKF）和无迹卡尔曼滤波（UKF）两种非线性滤波方法。并且，设计了同一运动场景，对两种滤波算法进行仿真对比分析，同时研究了不同滤波算法对巡航导弹机动段轨迹的跟踪性能。　　最后，为了提高轨迹跟踪对机动目标的跟踪性能，对基于交互式多模型（IMM）算法的跟踪方法展开了研究。分析了IMM算法的基本原理，针对非线性滤波问题，将IMM算法与非线性滤波结合，研究了基于无迹卡尔曼滤波的交互式多模型算法（IMM-UKF），并仿真对比分析了IMM算法的轨迹跟踪精度、稳定性等问题，同时研究了IMM算法对巡航导弹机动段轨迹跟踪的适应性。