针对红外制导弹药在采用具有角度约束制导律时需要剩余飞行时间的问题, 提出了一种不需要剩余飞行时间且可实现大落角攻击的变增益比例导引律。利用期望落角固定时中末段导航比与过载及目标视角约束的解析关系, 建立导航比计算模型, 解算出中、末段导航比及切换点位置; 随后,对比研究了变增益比例导引律与弹道成型制导律的性能, 并对其工程应用进行了分析研究。结果表明: 变增益比例导引律在实现落角及位置约束的同时能满足视场角及过载约束, 且相比于弹道成型制导律, 其硬件资源需求更少。

基于圆特征的视觉测量方法简单且精度高，因此具有广泛的机器视觉应用，但单个圆特征的单目视觉位姿估计存在二义性问题。为了有效剔除虚假解，基于三线构型的姿态估计方法，提出了一类基于角度约束的圆位姿二义性消除方法。对具有先验信息的三线构型，利用三线构型与相机系的姿态关系可以得到圆平面法向量的一个角度约束。若三线构型不具有先验信息，利用二视图三线构型的相对姿态估计可以得到一个二视图间圆法向量的角度约束，这两类角度约束都可以排除圆的虚假法向量。实验结果表明，该方法可有效消除圆位姿二义性，第一种角度约束可以达到99.2%的成功率，第二种角度约束可以达到96.7%的成功率。

针对单个圆进行视觉测量存在的位姿二义性问题，提出了一种运动重建约束角的二义性消除方法。在相机已标定的前提下，利用圆的投影椭圆曲线确定圆的位姿参数，位姿存在二义性；利用多视图从运动恢复结构方法估计特征点的世界坐标，并利用特征点重建约束角；基于刚体运动不改变空间夹角的特性同时唯一确定多视图的圆位姿。仿真结果显示：在500 mm距离内，噪声强度为0.4 pixel时二义性消除成功率为100%，强度为1 pixel时成功率约为93%；噪声强度为0.1 pixel，距离在1000 mm 时具有99.6%的成功率。此外，在二视图的情形下算法的平均运行时间约为5ms，适合实时性的应用。该方法不需要目标的额外信息，能够实时有效地消除圆位姿的二义性。

针对某些制导**命中目标时的落角指标要求，设计了带落角约束的制导律。基于变结构理论和Lyapunov稳定性理论推导了一种末端带落角约束的滑模变结构制导律，并证明了其稳定性；然后，将该制导律和优化的姿态角约束比例导引律进行了数字仿真比较。结果表明，在攻击地面固定目标时，带落角约束的滑模变结构制导律在保证命中目标的同时满足期望的落角，验证了其制导效果。

针对电视制导无人攻击机对地面运动目标进行攻击的问题，提出了一种带落角约束的自适应滑模变结构末制导律。该制导律通过引入基于弹目视线角速度的反馈、弹目视线角与期望落角之差的反馈及变结构项实施控制；通过合理调整三者的比例关系，可以满足制导精度和落角的双重要求。仿真实验结果表明，该制导律对地面运动目标的速率变化具有较强的鲁棒性，对无人攻击机的作战使用具有指导意义。

为了消除视觉测量中单个圆姿态识别中存在二义性的问题，提出了一种基于空间角度约束消除二义性的方法，并且对姿态求解算法进行了误差分析,为准确进行姿态估算给出了指导性的实验结果。在摄像机已标定的前提下，根据圆特征在图像上的投影椭圆曲线确定了圆心位置和圆平面姿态参数，计算结果存在二义性；利用欧式空间中的角度不变量，识别出圆平面的真实姿态参数，同时确定圆心的真实位置；最后，根据误差传播理论对基于单圆特征的位姿估计算法进行了精度分析。实验结果表明，圆平面姿态角的测量绝对误差在0.2°以内，圆心的定位误差为0.5%，根据圆平面的位姿参数计算的共面直线的距离误差为0.8%。该方法能够准确地识别圆平面的位置和姿态，计算过程简单，结果稳定可靠且具有较高的精度。