近年来,随着国外各军事强国对本国导弹防御系统的投入日益增加,其导弹防御系统也开始在防御敌方导弹攻击方面发挥越来越重要的作用,尤其是美国的国家导弹防御系统更是防御效果惊人,因此,为了有效的突破敌方的防御网,提高我国战略弹道导弹的威慑力,本文以“十二五”二炮项目为研究背景,重点研究了该项目中的弹道导弹弹头机动突防问题。本文对弹头机动突防问题的研究分为两个方面:自由飞行段的突防问题和再入飞行段的突防问题。在自由飞行段,本文首先根据该段的特点建立了进攻弹和动能拦截器的动力学模型,其次对动能拦截器进行了初始方位优化,并根据实际情况选择突防方式,同时在没有噪声情况下分析了突防时刻和突防方向对脱靶量的影响,之后设计了基于使动能拦截器需用过载最大的进攻弹突防方向搜索算法,并用仿真结果证明了搜索出的突防方向的有效性,最后分析了噪声对整个突防过程的影响。在再入飞行段,本文利用牛顿—欧拉方法对变质心再入弹头的动力学方程进行推导,利用推导出的动力学模型仿真分析质量块的质量比、运动幅值及运动周期对再入弹头攻角和法向过载的影响,由此得出当系统质心稍微偏移时,就能产生较大的法向过载,进而为再入弹头提供了较大的末端机动能力,为其在再入段进行有效突防提供了保障。