弹道导弹是现代战争中极具威力的进攻性武器,导弹战将成为战争初期或关键时刻的主要作战方式。雷达作为导弹防御系统中的核心探测器,其跟踪、识别性能的优劣对整个导弹防御系统的性能都有很大的影响。导弹目标跟踪是导弹防御雷达最基本、最核心的任务,而导弹飞行的再入段是导弹防御的最后阶段,研究再入段弹道导弹的雷达跟踪和质阻比估计技术,具有重要的军事价值和现实意义。本论文的主要内容概括如下：1.由于跟踪问题都是在相应的坐标系下进行的,所以我们首先介绍了弹道目标跟踪中常用的几种坐标系及坐标之间的变换关系,通过对弹道目标的受力分析引出再入目标运动模型,结合雷达的测量误差分析给出了雷达对再入目标的观测模型。2.首先介绍了扩展卡尔曼滤波器(EKF)和不敏卡尔曼滤波器(UKF),针对EKF的缺点,提出一种基于均差滤波器(DDF)的再入弹道目标跟踪方法。分别使用这三类滤波器实现了对再入弹道目标的跟踪,使用EKF实现了对再入弹道目标的质阻比估计。介绍了再入段质阻比特征用于识别的基本条件。最后分析了雷达跟踪数据率对质阻比估计误差的影响。3.研究了基于Jerk模型的再入弹道目标跟踪。首先介绍了传统的机动目标Jerk模型,然后结合再入弹道目标,给出再入弹道目标的Jerk模型。分析和设计了大气密度和再入目标质阻比组合参数γ=ρ/β的自治(bootstrapped)计算。最后结合传统再入弹道目标运动模型和加入Jerk的再入弹道目标运动模型,给出对比仿真,证明了Jerk模型对再入目标跟踪的有效性。