在空间战场中,单一的飞行器在战场上面对复杂的环境很难实现有效的探测定位与精准打击,而飞行器协同探测可以有效解决这一不足。在飞行器协同探测和打击地面目标的过程中,定位精度是需要主要考虑的因素。在协同探测时,首先要建立合适的发射构型,然后在飞行过程中需要进行飞行器间的信息传输,进一步对数据进行处理。与此同时,为了实现飞行器在飞行过程中精准的探测与打击,需要对飞行器的飞行姿态进行更好的控制。针对上述内容,本文将对飞行器构型设计、飞行器数据传输与处理技术以及协同探测与制导一体化设计等方面开展研究,具体内容如下:1.由于当前对飞行器的构型设计大多是为了解决资源分配、探测能力和性能评价等方面问题,忽略了几何构型关系对于协同探测精度的影响。对此,本文通过引入几何精度因子（Geometric Dilution Of Precision,GDOP）作为评价定位位置精度的指标。通过改变飞行器的间距、几何位置关系等参数,分析研究了飞行器的特殊几何构型与定位精度之间的关系。为了验证特殊构型对于精度影响的结论是否准确,并规划各飞行器在发射区域受限制条件下的构型设计方法,选择蝗虫优化算法（Grasshopper Optimization Algorithm,GOA）,构建GOA-GDOP构型设计方法,同样利用GDOP作为优化指标,遍历搜索每个飞行器的最佳发射位置,解决了飞行发射区域受限制条件下的构型设计问题,使协同探测精度达到最高。由仿真实验可以得出,基于GOA-GDOP的构型设计优化算法,既可以满足协同探测的最高精度,又能够消耗较小的计算资源,实现快速规划。2.在数据处理方面,为了选择适用于多飞行器探测地面目标的定位和数据融合算法,本文在构建定位目标状态方程和飞行器观测方程组的基础上,首先通过目标定位初始化、无迹卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filtering,UKF）等算法,对单飞行器定位方法进行研究,分析其定位精度。其次,通过集中式与分布式融合等信息融合算法,分别对同构传感器（雷达与雷达或红外与红外）和异构传感器（雷达与红外）的协同定位算法进行研究,比较不同融合算法对于定位精度的影响。通过仿真可以得出,一是协同探测的定位精度要高于单飞行器的定位精度,二是在观测俯仰角、方位角误差相同的情况下,雷达与红外组合定位的精度相比于红外组合更高。三是集中式融合的算法精度最高,联邦滤波的算法实时性和容错性更强,两者在对协同探测的数据处理中各有优势。3.传统制导控制设计过程中通常将目标定位跟踪和制导算法进行解耦设计,但实际上制导算法需要实时估计的目标位置等参数作为输入,而制导算法同时也会影响目标跟踪状态和测量方程的构建以及观测条件,两者存在较高的耦合度,解耦分别设计会造成一定的信息缺失,同时降低估计和制导精度。为了解决这一问题,本文构建了一种基于无迹变换（Unscented Transformation,UT）的协同探测与制导一体化设计方法,一方面将协同探测目标定位算法引入制导律中,利用融合的目标位置估计均值和方差作为制导算法的输入,同时将制导过程作为一个随机矢量的非线性传播过程,利用无迹变换获取飞行控制角的均值和方差。为了验证本文提出的协同探测与制导一体化设计方法的有效性,仿真对比了目标已知情况下的制导、单雷达探测制导方法以及本文提出的一体化设计方法,通过仿真可知,利用本文的方法计算出的飞行器控制角和过载相比于目标已知情况下有所差异,更符合实际中应用场景条件,这也为实际应用中的飞行器制导设计提供了理论依据。同时验证了协同探测相比于单飞行器探测既能提升探测精度,同时满足较低的过载,也能够更好地对飞行器的速度方向和控制角进行控制。4.为了更直观地展现协同探测技术方法的可操作性,利用Simulink仿真系统模块,搭建了飞行器自主协同探测仿真系统。共由两部分组成,一是飞行器动力学与制导模块,设计了10个飞行器模型,构建了飞行器动力学模块模拟飞行姿态,并读取目标位置估计数据对飞行器进行制导控制。二是协同探测数据处理部分,主要利用集中式融合及UKF滤波,对10个飞行器的输入数据进行信息融合处理,再将估计值反馈至各飞行器之中。本文通过设计飞行器构型、选取合适的数据处理算法、利用探测数据对飞行器的制导律进行一体化设计,实现了提升定位精度的总体目标,使飞行器在探测和打击地面目标时,既能够满足精度需求,又能够满足落角、落速和过载等约束条件。搭建的Simulink仿真系统证明了本文的方法无论是在理论方面还是实际应用方面都具有一定的实用性。