随着信息技术的发展,现代空中作战环境发生了巨大的变化。原有的战略手段已经不能满足当代实战的需要,日趋复杂的战争环境和各种新式武器的不断涌现给防空武器系统带来了很大的挑战,针对此种情况,本课题以航天支撑基金《××系统数据融合技术研究及在××中应用》内容为背景,主要研究了防空导弹武器系统中多模多传感器的融合制导技术、防空导弹的制导律及其融合技术,并将其做成一个完整的三维仿真系统。针对空中机动目标的跟踪问题,本文针对四种常见机动模型,研究了四种融合跟踪算法。仿真结果表明,常用的非线性跟踪方法扩展卡尔曼滤波算法的Singer模型和Current模型对机动目标跟踪,在目标机动时会有较大的误差。为此,研究了一种强跟踪滤波算法,它能够在目标机动时有效地降低跟踪误差,且计算速度较快,而另一种基于扩展卡尔曼的粒子滤波算法在对机动目标的跟踪精度上表现出更加突出的能力,但是计算速度却较之慢了很多。因此,可根据不同环境条件和要求选择不同的跟踪算法。根据背景需求,本文构建了由双模导引头和地面雷达网络组成的天地基一体化防空武器跟踪系统,并应用融合跟踪算法进行仿真实验,实验结果证明了该系统能够有效地提高跟踪精度。由于在弹目交会阶段,导弹和目标不能再当作一个质点来研究,因此建立了导弹和目标的实体运动模型,并提出了一种计算最佳延迟时间的算法,能够根据当前导弹与目标的运动状态准确地估计引信引爆时间,有效地拦截目标,弥补了制导律在复杂空间环境下脱靶量过大的缺陷。针对空中机动目标的拦截问题,研究了三种现代制导律相对于经典比例制导律的不同特性。其中,一种具有强鲁棒性、高拦截精度的模糊自适应滑模制导律,能够在仅知道目标视线信息的条件下较好地适应当前复杂的空间作战环境,更有利于工程和实践中的应用。同时,由于不同制导律具有各自的拦截特点和优势,本文提出了制导律融合的概念与方法,将具有不同优势的两制导律有效地融合在一起,使导弹在拦截过程中能够具有二者共同的优势,并且提高了拦截精度,减少了拦截时间。最后,将多模多传感器融合制导及拦截技术有机地组成一个三维防空武器系统,并用VC++和OpenGL实现了防空导弹对空中机动导弹目标的拦截的三维动态仿真实验。