未来战争中,无论对于进攻方还是防守方,制导精度将决定整个战争的态势走向。鉴于预测制导方法的高制导性能,本文讨论其在实际应用中的若干问题,并以大气层外拦截以及再入任务为背景,重点研究为避免预测制导方法出现的高计算量问题而做的相关工作。首先,详细介绍了预测制导理论。预测制导理论本身是最优控制理论在拦截问题中的具体应用,通过分析得出,比例导引规律是将预测制导方法简化后的一种特殊形式,进一步的数值仿真显示出预测制导方法在燃料消耗以及制导精度方面的巨大优势。但在应用中通过积分形式来预报拦截器与目标未来的状态,这是引起预测制导方法高计算量的本质原因,同时也是本文重点将要解决的问题。寻找快速的甚至是解析的零控脱靶量(ZEM)计算方法有助于提高预测制导方法的计算速度。文中对大气层外短程拦截问题,提出将拦截器与目标间重力差简化为等轨道角速率模型,推导出一种ZEM解析算法,由于此方法考虑了重力影响,因此相对于经常使用的将两飞行器间重力差简化为等重力模型得到ZEM算法具有更高的预测精度;对于大气层外长程拦截问题,将Newman提出的线性化平方反比模型进行改进,由于考虑了小量项的长期影响,因此得到了一种具有更高预测精度的ZEM快速算法,并通过蒙特卡洛打靶分析了测量误差对ZEM预测精度的影响。对于大气层外中制导律设计问题,首先介绍了一种最优中制导律,并对其进行了分析。针对于中制导发动机关机后具有较长被动飞行距离的拦截问题,两飞行器间的重力差必须合理考虑。本文提出了一种近最优中制导律,此方法考虑了被动飞行阶段重力差的影响,因此具有更高的制导精度,特别是引入的加速度补偿指令在改善制导性能的同时,并未增加计算机的计算负担;最后对长程与短程拦截问题进行了数值仿真。为大气层外拦截器释放出的动能杀伤器(KKV)设计适合于其结构特征的制导规律也是本文重点研究的内容。本文以消除预测的ZEM为目的,并根据KKV结构特征以及探测目标时的特点,设计了适用于KKV的末制导律。为有效施加制导指令,详细介绍了脉宽调制(PWM)变推力控制方案,并将其应用于KKV对非机动目标拦截与机动目标拦截的数值仿真中,仿真结果表明设计的制导律达到了直接碰撞杀伤来袭目标的目的。论文最后研究了预测制导方法在高速再入飞行器攻击地面固定目标任务中的应用问题。当标准轨道制导方法无法满足高精度以及高突防能力要求,而现有的预测制导方法存在尚不完善、亟待改进的情况下,本文将古典高斯问题应用于对落点进行快速预报,利用求解两点边值问题计算出为完成再入任务的最小速度修正量,通过调整飞行器姿态达到控制再入飞行器的目的,设计了一种快速预测制导方法。通过蒙特卡洛打靶数值仿真表明,提出的预测制导方法对大气密度扰动具有较强的鲁棒性。