空空导弹是当前和未来空战的主要武器,相比于其他导弹武器,其尺寸更小,携带方便,适用于多种作战目标,具有较高的机动性。空空导弹新型作战目标的类型不断增加,目标的性能也大幅度地提升,对空空导弹的大机动能力和精确制导能力提出了严峻的挑战。AIM-120导弹作为美军第四代空空导弹的杰出代表,经过几个型号的改进和迭代,其性能始终在中距空空导弹中名列前茅,以AIM-120为原型,针对当前和未来空战中的高机动目标,研究其制导控制系统设计,对我国新一代高性能空空导弹的研制具有一定的参考价值。首先通过参考美方目前已公开的AIM-120导弹资料,给出了AIM-120导弹的外形尺寸和主要参数,在此基础上建立了北天东坐标系下AIM-120导弹的动力学和运动学模型。针对几种典型的目标规避机动模式,建立其运动学模型,为后文弹-目相对运动建模和制导控制律设计打下基础。然后推导了制导系统的状态方程。利用NDOB观测器给出目标加速度的估计值,作为制导系统的前馈项,给出了改进后的制导指令。针对滑模抖振问题,设计了一个能够代替符号函数的连续时变函数,改善了滑模控制器的性能。设计了末制导的仿真场景,针对几种不同机动模式目标,仿真对比了本文设计的有限时间滑模制导律与传统的比例导引制导律的制导效果,验证了本文设计的末制导律对于拦截大机动目标的有效性。最后,设计计算了几种机动目标的进入角水平攻击区,对实际空战有一定的参考价值。以俯仰通道为例,推导了姿态控制系统模型,给出了自抗扰姿态控制器的设计结果,并进行了参数整定。针对整个末制导过程中,非线性状态误差反馈模块采用固定的参数值导致控制效果不理想的问题,提出了一种基于BP神经网络的导弹姿态自适应自抗扰控制方法。最后,在理想工况下通过仿真对比,证明了BP-ADRC姿态控制器的控制效果优于ADRC姿态控制器,并在系统存在内外扰动的情况下,仿真验证了本文设计的控制系统的鲁棒性和抗干扰性。最后,对所设计的有限时间滑模变结构制导律和BP-ADRC自抗扰控制器进行六自由度联合仿真,设置与前文相同的仿真工况,在目标不同机动模式下,验证了本文的制导控制系统能够对不同机动模式的高速机动目标实现拦截。