弹上制导系统的性能是影响战略导弹作战效能的关键因素。不断提升导弹制导系统的精度、对弹道偏差的适应性是应对当前战略导弹快速机动发射及高精度命中需求的根本途径。论文以此为目标,研究了考虑摄动因素的弹道偏差快速预报及制导在线补偿方法,主要取得如下成果:1.提出了两种面向不同应用需求的弹道助推段误差传播统一分析模型针对当前已有助推段误差传播模型考虑摄动因素单一、部分摄动项影响机理分析不全面等问题,仔细梳理了各摄动因素的存在前提、产生原因和传播机理。根据参考基准的不同,分别构建了以动力学标准弹道为基准的误差传播摄动方程和以导航标准弹道为基准的误差传播摄动方程,可用于综合分析发射点定位定向误差、初始速度误差、引力模型误差、导弹本体及环境参数误差、惯导工具误差等对弹道的影响特性。仔细探讨了这两类误差传播特性分析方法的优势和不足,明确了各方法的适用范围,进一步丰富和完善了弹道助推段的误差传播理论。相对弹道求差法,两类误差传播模型的计算误差小于3.5%,计算效率是求差法的80多倍。2.构建了战略导弹自由飞行段的状态空间摄动模型在轨道柱坐标系中建立了以真近点角为自变量的战略导弹自由段精确动力学微分方程,并详细介绍了战略导弹自由段状态空间摄动方程的推导过程以及基于变量置换的状态矩阵求解过程。基于拉格朗日系数,提出了摄动方程状态转移矩阵的另一种推导方法,相比于变量置换法,该方法无需求解高维摄动微分方程,推导过程更为简单,且易于向更高维的状态转移张量进行扩展。仿真分析表明,本文提出的状态转移矩阵在求解弹道自由段初态误差传播问题时比Battin方法精度更高。3.推导了J₂项引力影响的自由段弹道偏差解析预报模型基于极点变换方法,推导了J2项引力势和引力矢量在轨道柱坐标系中的表达式,而后提出了两种J₂项影响的弹道偏差解析求解方法,即直接积分法和势函数法。前者推导过程较简单,且只要摄动力可以表示为自变量的函数均可按照该方法的推导思路导出解析解;后者通过引入J2项引力势函数,一定程度上简化了解析解的表达式,但要求摄动力必须为保守力。在直接积分法的基础上,进一步推导了J₂项引力影响的弹道偏差解析预报二阶修正模型,以损失一定计算效率为代价将一阶模型的计算精度提高了一倍。在战略导弹弹道偏差预报问题中,J₂项影响一阶解的计算精度比平根数法高一个量级,计算效率是自适应变步长数值积分法（RKF方法）的9.6倍,二阶修正解计算效率是RKF法的1.7倍。4.推导了任意阶扰动引力影响的自由段弹道偏差解析预报模型推导任意阶扰动引力影响的自由段弹道解析解,原则上需要将高阶次的球谐函数带入自由段误差传播摄动方程进行直接积分。为了避免直接积分高阶球谐函数的困难,论文采用沿飞行弹道的扰动引力重构模型来逼近战略导弹自由段的真实扰动引力矢量,基于Lagrange空间插值理论导出了扰动引力的插值多项式,而后将该插值多项式代入战略导弹自由段误差传播摄动方程进行积分,推导出了任意阶扰动引力影响的自由段弹道偏差解析预报模型。仿真分析结果表明,在考虑72×72阶扰动引力模型的条件下,该解析模型的计算效率比RKF数值方法高300多倍,终端位置计算残差最大值不超5米。5.提出了考虑高阶引力模型的战略导弹闭路制导方法基于任意阶引力作用下的战略导弹自由段弹道偏差解析预报算法,提出了两种考虑地球非球谐引力摄动的战略导弹闭路制导在线补偿策略,改善了现有闭路制导地面诸元补偿方法鲁棒性差的问题。两种补偿策略的本质都是通过修正需要速度矢量来抵消自由段摄动因素对弹道终端状态的影响,其区别在于,第一种方法通过摄动方程状态转移矩阵直接求解需要速度的修正矢量,而第二种方法通过实时计算虚拟目标点的位置来达到修正需要速度的目的。仿真分析结果表明,相对地面诸元补偿方法鲁棒性较差的缺点,本文提出的两种在线补偿方法能适应弹道大范围变形,在大偏差干扰下仍然能保证较高的补偿精度,鲁棒性较强。论文的工作对于深化战略导弹弹道误差传播机理认识、分析不同摄动因素对战略导弹的影响特性、修正摄动因素对战略导弹闭路制导的影响具有重要参考价值,可为进一步提升我国战略导弹的快速机动发射能力和高命中能力提供理论依据和方法支撑。