大气层外动能拦截是弹道导弹防御的重要手段,因此有关大气层外动能拦截弹的跟踪研究及作战效果分析对我国弹道导弹防御技术的发展有重要意义。本文以大气层外动能拦截中段的制导控制过程为研究对象,采用椭圆弹道理论与fg级数方法相结合的方式,得到地球非球形摄动影响下的零控拦截流形描述以及相应的中制导方案;采用协方差分析描述函数法,分析了大气层外动能拦截的初始状态要求;采用数论法和协方差分析描述函数法,对拦截弹中制导误差控制策略进行研究。首先,大气层外拦截弹飞行中制导段由制导段和其后的自由飞行段组成,因此拦截弹处于零控拦截流形上将作为中制导的终端约束,是确保成功拦截的的关键,对中制导律的设计也具有重要意义。本文给出了基于平方反比引力加速度差模型的零控拦截流形描述,分析了该模型存在的一些不足,结合椭圆弹道理论以及fg级数,给出了地球非球形摄动影响下的零控拦截流形描述,并在此基础上对动能拦截弹的中制导方案进行了讨论。其次,初始状态分析是拦截技术研究的前提,也是确保成功拦截的基本要求。本文在惯性坐标系中建立拦截弹动力学模型,分析了基于预测命中点的大气层外动能拦截弹的拦截区,直观地反映了成功拦截对大气层外动能拦截器的初始状态要求;在对大气层外动能拦截弹动力学模型进行统计线性化的基础上,采用协方差分析描述函数法,计算一定误差条件下的弹道位置均值和标准差,定量地分析了拦截器中制导段剩余误差对弹道的影响。最后,位置、速度误差会随着飞行时间的增加而变化,如果不进行有效控制,会对中末交班误差造成严重影响。本文通过对误差概率分布特性的分析,从理论上对制导启动策略进行了讨论。