再入目标定位理论与方法在国防及军事工业上有着重要作用,是再入段测量数据处理的理论根基。在目标定位理论与方法的基础上,在靶场现有硬件设备和测量体制的条件下,目前的再入段测量数据的处理方法还并不完善,尚有可改进之处。本文针对目标所处的再入飞行阶段,以目标运动状态建模与滤波、测量数据预处理为两条主线,对再入段测量数据处理中的若干问题展开研究。随着对再入目标运动特性认识的不断加深和先进滤波方法的不断涌现,本文首先对再入目标跟踪的运动建模与滤波问题进行总结和研究。在运动建模方面,针对再入弹道的实时滤波所需要建立的再入弹道状态方程,研究了弹道的跟踪模型。根据跟踪模型的建立需要利用弹道运动的先验特性,通过物理机理分析和历史数据分析两条途径,可以采取节省参数建模、目标机动特性建模和动力学建模等三种建模方式,并对后两种方式进行了实证研究,得到了一些结论。在滤波方法方面,文中对再入弹道的常用实时滤波方法进行了总结,分析各种方法的原理、特性、适用范围与优缺点。以再入弹道为背景给出了EKF滤波和UKF滤波的详细过程。在此基础上,通过仿真计算分析EKF滤波和UKF滤波对再入弹道实时跟踪的性能,并对性能进行了比较。在测量数据预处理的若干问题中,本文重点研究了测量数据异常值检验方法和测量数据噪声去除方法两个问题。在测量数据异常值检验部分,首先归纳总结了误差理论的相关知识,着重介绍了具体的测量误差和分类,然后结合再入目标跟踪的背景,描述了两大类测量数据——时间序列型数据和落点型数据的异常值检验和剔除问题,并重点对落点型数据的异常值检验做了深入研究。总结了已有的若干经典检验方法,结合工程实践中出现的问题,提出了一种检验方法,并对该方法与经典方法进行了实验比对。在测量数据噪声去除方法研究部分,本文针对新出现的信号分解方法——经验模式分解算法,进行了应用探索。首先介绍了EMD算法的基本理论和思想,然后直接切入对非机动和机动弹道的仿真试验。其间介绍了用于仿真3自由度弹道的生成方法,并生成了一条弹道。根据非机动和机动弹道的仿真试验结果,给出了EMD算法在测量数据去除问题中的应用建议。