巡航导弹在飞行过程中面临复杂约束、容易遭遇干扰和突发事件而偏离预定轨迹的实际情况,以及更多新功能的实现,需要实时性、适应性更强的轨迹规划和制导方法。本文以亚声速巡航导弹为研究对象,主要研究了伪谱法在其飞行轨迹规划和最优闭环制导上的应用问题。首先,根据飞行轨迹规划的研究现状,本文就求解最优控制问题的常见思路和应用方法进行了阐述,比较了间接法和直接法求解轨迹规划最优控制问题的原理和特点,发现伪谱法在求解轨迹规划最优控制问题中能以较小的计算代价获得较高的求解精度。接下来,通过导弹力学环境建模、运动建模和战场环境建模等工作,完成了巡航导弹飞行轨迹规划问题的数学描述和仿真模型的建立,为问题的求解和最优闭环制导的实现提供了基础。然后,将飞行轨迹规划问题转化为以导弹运动微分方程为状态方程的连续最优控制问题。根据伪谱法理论,将该连续最优控制问题继续近似为包含大量代数等式约束和不等式约束的有限维非线性规划问题。利用有效的非线性规划方法对问题进行求解,得到满足战场环境约束的导弹生存概率最大飞行轨迹。还通过仿真实验,以“战斧”巡航导弹为例,验证了伪谱法近似转化的等价性和规划轨迹的可行性。最后,在利用伪谱法求解轨迹规划最优控制问题的基础上,基于滚动时域策略,通过动态轨迹重构形成制导指令的方式实现最优闭环制导。还探讨了制导指令更新周期固定和自由的两种具体方式,研究了其各自的特点。针对导弹飞行过程中可能遇到的突发事件和干扰,进行了仿真试验,验证了此方法的修正能力和可行性。本文提出的基于伪谱法的巡航导弹最优闭环制导方法可以同时满足实时性和精度要求,对不同干扰误差和任务更改形式具有良好的适应性。该研究结果对于我国巡航导弹任务规划和保障其完成复杂战场环境下的作战任务具有参考价值。