为了使半捷联导引头在干扰力矩和刻度尺误差引起的耦合干扰及其他不确定干扰下仍具有很强的鲁棒性, 提出了伺服系统混合自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control, ADRC)方案。首先, 建立了导引头半捷联稳定平台数学模型; 其次, 设计了半捷联导引头稳定平台混合自抗扰控制系统, 通过对自抗扰稳定回路频带特性进行研究, 分析了控制器参数对控制性能的影响, 给出了控制参数设计原则; 最后, 对混合自抗扰控制方案进行了数字仿真验证。仿真结果表明: 相比于传统控制器, 混合自抗扰控制器能获得更好的控制精度, 能有效克服干扰力矩和刻度尺误差对导引头的影响, 在典型弹体频率2 Hz处隔离度幅值比传统控制器最多能降低约67.9%。研究成结果可为半捷联导引头稳定控制系统的设计提供指导。

传统的平台导引头可以通过物理跟踪回路直接提取导弹制导所需的视线角速度信息, 采用全捷联结构后, 导引头失去了直接测量视线角速度的能力, 视线角速度需要通过数字计算的方法来提取。针对全捷联导引头精确制导技术工程应用中的问题, 首先给出了视线角速度提取方案, 推导得到视线角速度估计模型, 鉴于估计模型的强非线性, 采用强跟踪容积卡尔曼滤波算法对视线角速度进行估计。结合小型空面导弹的典型使用条件, 通过弹道仿真对视线角速度估计算法的有效性进行了验证。仿真试验表明: 导引头在末制导段捕获目标后, 能迅速消除滤波初始误差, 准确跟踪真实的弹目视线角和视线角速度变化。为验证将滤波输出作为制导信息的可行性, 考虑激光半主动全捷联导引头的典型干扰, 用蒙特卡洛打靶方法对导弹制导精度进行了考核, 1 000次打靶结果显示, 对静止目标的制导精度为0.58 m(CEP), 对运动目标的制导精度为0.84 m(CEP), 满足精确制导**的制导精度要求。

针对工程应用中最优落角制导律性能受导引头隔离度影响的问题, 基于最优落角制导律(GLTIA)和拓展最优落角制导律(EGLIA), 建立了包含捷联导引头隔离度寄生回路的最优落角制导律系统, 研究了捷联导引头隔离度对制导系统稳定性的影响, 利用伴随函数法, 通过仿真对比分析了捷联导引头隔离度对GLTIA和EGLIA制导精度的影响。仿真结果表明: 相比正反馈情况, 当捷联导引头隔离度寄生回路为负反馈时, 最优落角制导律具有较高的稳定域, 系统稳定性会随着隔离度幅值的增大而减小。相比于GLTIA, EGLIA的制导性能更优, 但导引头隔离度对其制导性能的影响也更为严重, 在实际工程应用中, 要保证最优落角制导律有较高的制导性能, EGLIA和GLTIA需将导引头隔离度水平分别控制在2.5%和3.5%以下, 以降低寄生回路对制导系统稳定性的影响。

为计算工程化的隔离度幅值指标，建立了引入末制导回路的隔离度寄生回路模型，得出了基于不同末制导剩余时间下的隔离度临界幅值。针对6种常用误差模型下隔离度正反馈幅值的影响，提出了一种引入制导回路的末制导剩余时间值的计算方法。将目标常值机动、初始速度矢量角误差、目标随机机动、目标角闪烁噪声、褪色噪声以及接收机噪声分为3类，得出了关于相对速度比、隔离度幅值与无量纲脱靶量的变化曲线，利用脱靶量取值时间、裕度限制、脱靶量变化趋势以及实际脱靶量等方法综合判断隔离度幅值指标，并根据该指标估算出在映射隔离度指标时，需要引入制导回路的末制导剩余时间值，为工程应用提供了参考。

为实现激光制导炸全弹道弹捕获域的快速计算，首先通过对激光导引头捕获目标条件分析，以目标为中心建立了激光制导炸弹瞬时捕获域模型并给出了瞬时捕获域的形状及决定因素，在此基础上，提出了激光制导炸弹全弹道捕获域的计算方法。其次以制导炸弹飞行弹道倾角不变为假设，给出了采用平台导引头和捷联导引头激光制导炸弹的全弹道捕获域理论表达式。最后，对采用不同制导律的激光制导炸弹捕获域理论计算值与仿真值进行了对比，结果表明：捕获域理论表达式计算结果与弹道仿真结果基本吻合，可用于激光制导炸弹捕获域的快速解算。