随着现代战争的日益高科技化和现代军事手段的进一步增强,进攻武器的打击能力不断提高,为提高重要军事目标的防御能力,目前世界各国大量采用了深埋加固等防御措施,目标的抗毁能力显著增强。为使侵彻战斗部能够发挥最大效能,取得最佳毁伤效果,实际作战中不但要求战斗部能够精确命中目标,还需要满足特定的落角约束。因此航空制导炸弹的制导方案设计必须综合考虑攻击末端对脱靶量、落角等末端弹体姿态及末速的约束要求。针对上述问题,本文在以下几个方面进行了深入研究:首先在制导炸弹滑翔段,将弹道优化方法归结为带有状态约束和控制约束的非线性最优控制问题。通过结合直接打靶法和序列二次规划算法解决滑翔段轨迹优化问题。并且,考虑到优化结果对初始猜想值较为敏感,应用遗传算法对可行解进行迭代求解,得出最优猜测初值。然后为了满足末端的打击角度约束,在经典比例导引基础上附加视线旋转角速度项,设计偏置比例导引律,提升打击效果。为了提升打击精度和落角约束的跟踪精度,应用粒子群优化算法对偏置比例导引律的附加导引系数进行优化。为了避免智能优化算法引入导致的算法复杂性增加,本文设计了基于有限时间高阶滑模算法的末制导律。该制导律由两部分组成:非奇异终端滑模面和广义超螺旋趋近律。非奇异终端滑模面可以在滑模变量等于零的时候驱动状态量在有限时间内收敛于零点,同时避免在普通终端滑模面中普遍存在的奇异问题。广义超螺旋趋近律能够在匹配扰动影响下实现滑模变量的有限时间收敛,相比于传统的一阶趋近律,其控制信号连续,可以有效抑制传统滑模控制中的抖振问题。最终设计得到的有限时间高阶滑模末制导律的参数设计直观、简洁,易于工程调试与实现。相比传统制导律,有限时间高阶滑模制导律的设计参数具有直观的物理意义,便于调试,更有助于工程实现。而且作战脱靶量更小,落角误差精度更高。