弹道导弹作为目前杀伤力最高,威慑性最强的武器,其不仅对当前世界政治格局有深远的影响,在现代战争中更是可以改变战场形式,甚至可以直接决定战争的胜负成败。但随着各国导弹防御系统的不断完善,单枚导弹已经越来越难以实现对敌方导弹防御系统的成功突防,因此多导弹之间的协同作战已经愈发重要。本文以大气层动能杀伤拦截器（Exoatmospheric Kill Vehicle,EKV）为假想对象,在多弹协同作战场景下,对EKV的飞行状态跟踪及突防问题进行研究。为了实现对EKV的有效突防,需要精确获知敌方发射的EKV的打击意图和运动状态。以敌方EKV的位置、速度、加速度和制导系数N作为状态量,构建三维比例导引模型,可以较为准确的描述敌方EKV末段运动特性,由于本文为多弹协同作战,因此以己方不同导弹作为敌方EKV打击目标,建立不同的三维比例导引模型,基于交互式多模型算法（Interacting Multiple Models,IMM）,根据各模型所占的比重和输出,进而来估计敌方EKV的打击意图和飞行状态。由于当己方探测到敌方EKV时,EKV很可能没有进入末制导,因此增加了自由滑行运动模型和当前统计模型来描述敌方EKV的运动。为避免模型集过多造成计算量过多和性能下降,因此在EKV飞行中段,采用“IMM1+模型集检验”方案,其中IMM1模型集包含自由滑行运动模型和当前统计模型,与此同时基于模型集检验算法来判断模型集是否准确,并为切换模型集提供依据。基于上述方案,对敌方EKV打击意图和运动状态进行估计,为己方导弹突防提供重要参考信息,最后仿真验证了本文基于IMM并且将飞行状态分为中末两段的EKV跟踪方案,在跟踪精度上优于单模型算法。获取敌方EKV打击意图和飞行状态信息后,对于进攻弹机动的突防策略,首先对比分析了几种常见机动方式的优缺点,出于实现简单和燃料消耗少的考虑,最终确定了采用阶跃机动方法,然后通过理论分析和仿真确定了弹头机动时刻和机动持续时间,完成了基于进攻弹机动对敌方EKV的突防;对于护卫弹拦截策略,对攻击弹和护卫弹的队伍构型问题进行了分析和仿真,在护卫弹的制导信息提取问题上,采用了多弹协同提取视线角速率的方法,对比单弹视线角速率提取方法,对视线角速率提取和相应的对敌方EKV的拦截结果进行了仿真对比分析,验证了多弹协同提取视线角速率在对敌方EKV的拦截问题上的优越性。