微分对策作为处理双方或多方连续动态冲突、竞争或合作问题的有效手段,虽然能充分体现动态对策参与各方的自主决策性,但受水下复杂工作环境的影响及水下装备自身结构的限制,将微分对策应用于水下机动目标的拦截与追踪导引时,水下航行器面临如何依据实际任务目标、决策态势及可用信息,进行快速、有效决策的难题。为此,本文基于典型的追逃、多方及主从微分对策模型,针对可近似线性化的末段对策、航行器采用主动与被动探测方式时的对策导引、主动防御及主从回收导引等场景,结合定性分析、滚动预测、伴随自适应预测与补偿、信息协同等手段,对水下航行器微分对策精确导引的应用实施进行深入研究。主要研究成果有:(1)根据航行器与机动目标的动态对策末段相对距离短、接近速度快特点,提出了基于自导捕获参数约束的微分对策导引方法。该方法将末段无法实时精确捕获的水下目标机动信息近似为一类测点散布集,结合自导参数捕获概率模型、微分对策定性分析方法及最优解的存在性,推导能有效实施末段微分对策导引的自导参数及机动参数范围,有效避免了滤波估计造成的控制量延迟,在提高响应速度的同时尽可能地保证了导引的精确性。(2)针对拦截器探测装置主动工作方式下获取的机动目标信息数据特征,结合不同水下任务需求,分别提出了基于广义预测的非线性连续微分对策,以及多约束微分对策的滚动优化策略。通过预测控制的滚动在线及反馈校正学习功能,采用以运动趋势为判据的改进自动提前角法,与微分对策动态规划形成优势互补,使微分对策沿滚动时域不断向前推移。在提高系统抗干扰能力的同时,降低了微分对策导引的保守性,保证了微分对策全局渐近稳定。(3)为提高拦截器隐蔽攻击的成功概率,针对拦截器探测装置被动工作方式下的信息特征,提出了基于自适应伴随估计的混合微分对策导引方法。该方法将微分对策与模型参数辨识相结合,在采用伯努利变量进行非线性时间序列在线估计与预测的基础上,利用伴随自适应补偿方法,对具有时变参数与目标随机机动的动态对策系统进行实时校正,通过增强航行器在对策过程中的抗干扰能力,有效降低不确定干扰对水下微分对策导引性能的影响。(4)结合主动防御的作战特性与多方微分特点,提出了基于主动防御的水下拦截微分对策制导策略。基于视线角制导原理,对舰艇、航行器协同对抗敌方机动目标的三方动态对策制导进行设计;在确保决策各参与方有效捕获对方的条件下,利用指向交会预测点的导引方法和追逃微分界栅理论,分析确定拦截器实施协同作战的导引控制参数,为主动防御微分对策的有效实施提供了重要保障。(5)基于航行器自主回收过程中与机动舰船平台之间的追踪关系,提出了适用于自主对接回收的主从微分对策的水下归航导引方法。根据主从微分对策概念,将舰船作为对策的主导方,航行器作为从属方,运用对接归航过程中对策双方的耦合性及水声通信协同定位方法,在动力学模型基础上,通过分步获取目标信息并滚动实施追踪导引的主从微分对策方案,将无限时域的主从微分对策转化为多个有限时域固定逗留期主从微分对策,使以回收为目标的动态对策转化为求解决策双方位置、姿态、速度、加速度等状态变量的动态同步问题,从而达到主从双方协同对抗未知干扰的目的。本文通过对不同动态对策场景下水下机动目标拦截微分对策导引方法的研究,分析了适用不同任务要求的微分对策方法及水下决策信息的获取方法,提出了几种适用于复杂海洋背景的水下机动拦截与动态追踪的精确导引方法,为无人水下航行器智能化水平的提高与工程应用提供了一定的理论基础与技术支撑。