随着反导技术的不断发展,现代战场中,导弹的突防和对目标的攻击面临着越来越大的挑战。此时,单枚导弹的作战能力显得非常有限,如果多枚导弹能够协同作战则会大大增强导弹的突防能力和对目标的打击能力,这也是导弹武器系统未来发展的方向。本文以多导弹协同作战为研究背景,针对多导弹协同制导控制技术的一些关键问题进行研究,主要的研究内容概括如下:1.基于模型预测静态规划技术提出一种能够对攻击时间和攻击角度同时进行约束的协同制导律。建立了导弹和目标的非线性运动模型,并对模型进行归一化处理;设定理想攻击时间,采用具有攻击时间约束的制导律得到初始猜测控制量;针对给定的理想攻击角度,基于初始猜测控制量,采用模型预测静态规划方法对控制量进行迭代更新,直至满足脱靶量和攻击角度约束,从而得到能够同时满足攻击时间和攻击角度约束的次优协同制导律。通过多种场景的仿真验证了该制导律的良好性能和鲁棒性,并研究了理想攻击时间和攻击角度的设定方法。2.针对多枚在三维空间内飞行的导弹,设计了一种同时满足攻击时间和攻击角度约束的末制导律。基于“领弹-从弹”思想,假设存在一枚虚拟领弹,采用增强比例导引律攻击目标。各枚从弹纵向采用增强比例导引律攻击目标,通过侧向机动实现对虚拟领弹弹目距离的跟踪,得到能够使所有从弹同时到达目标的制导指令。将此制导指令作为初始猜想控制量,基于模型预测静态规划技术,通过对初始猜想控制量的迭代优化,实现对攻击角度的约束,从而在三维空间内同时实现了对攻击时间和攻击角度的约束,并对协同制导律中的关键参数的取值和虚拟领弹的设计进行了分析。针对多种作战场景仿真验证了该多约束非线性协同制导方法的有效性、鲁棒性以及在线实现的可行性。3.针对在三维空间内无动力滑翔的倾斜转弯导弹,研究了多弹编队快速形成与队形保持的问题。以领弹弹道坐标系作为参考系,考虑无动力滑翔导弹速度的不可控性,以导弹两个方向的法向加速度作为控制量,建立领弹和从弹相对运动模型。考虑控制量、状态量、编队初始末端状态以及多弹防碰撞约束,基于高斯伪谱法,设计能快速形成编队的编队形成轨迹。考虑导弹无推力、仅靠气动力机动的条件,将攻角和速度倾斜角作为控制量,利用动态面控制和扩张状态观测器技术设计鲁棒控制器对高斯伪谱法得到的理想编队轨迹进行跟踪,并对编队控制方法在无动力滑翔弹中的适用性进行了分析。