为了提高导弹设计过程中的可靠性,本文将概率设计方法引入战术导弹的设计中,以达到对导弹可靠性进行精确设计的目的。论文按照概率设计方法的理论基础、应用基础和实现方法的顺序进行组织,围绕着实现概率设计方法所遇到的问题展开研究。论文主要工作如下：(1)研究了概率设计方法的理论基础——干涉理论。围绕着如何将‘裕度’和‘可靠性指标’联系起来这一概率设计的核心问题,对应力-强度干涉模型进行了讨论。推导了利用概率密度函数联合积分法和功能密度函数积分法求解可靠度的方法。针对输入变量相关的情况,推导了相关变量可靠度的求解方法,并对干涉理论中的细节问题进行了讨论。(2)研究了概率设计方法的应用基础——概率密度函数拟合方法。围绕着如何对已收集的偏差量数据进行建模的问题,提出了采用混合Gauss分布作为偏差量的通用拟合模型。并给出了利用期望-极大化算法计算混合Gauss分布参数的方法。在设计通用拟合程序时,加入利用先验分布信息的估计方法。采用χ2拟合度检验方法控制混合Gauss模型分支数递增。算例验证了算法的拟合能力。最后对某型导弹发动机偏斜角试验数据拟合,展开应用研究。(3)研究了概率设计方法的实现方法——蒙特卡罗法。围绕着如何具体进行概率设计方法的问题,对蒙特卡罗法的原理、步骤、收敛性、误差估计、方差减小方法、打靶次数与可信度等问题进行了讨论。利用Chebyshev不等式和中心极限定理推导出了模拟打靶次数与置信度之间的关系,并计算了置信区间的上下界。(4)完成了应用概率设计方法设计战术导弹控制系统的实例。按照概率设计法的思想,在确定的可靠度要求指标下,推导了控制系统可靠度与裕度之间的关系。分别对战术导弹弹道和导弹控制系统偏差量进行建模,利用蒙特卡罗法分析了导弹性能对偏差量的灵敏度。最后,通过算例阐明了概率设计方法在控制系统设计中的应用方法,并利用蒙特卡罗方法验证了概率设计方法的合理性。(5)将新近发展起来的进化算法统一在序贯蒙特卡罗法之中,并以粒子群算法为例,利用序贯蒙特卡罗方法的思想,提出增强粒子活性的方法和引导惩罚函数法对寻优算法进行改进。算例显示改进方法是有效的。(6)作为对蒙特卡罗方法研究的深入,结合蒙特卡罗基本理论和粒子更新规则,专门讨论了在蒙特卡罗框架下对粒子滤波算法的改进和增广。对粒子滤波算法的两个改进方向：重要性函数的设计和重采样方法的选择分别进行了讨论,并提出增广粒子滤波算法对非线性、非高斯噪声的系统进行参数估计的方法。