现代或未来战争中,以临近空间高超声速飞行器和机动再入弹道导弹为主的空中威胁具有高速机动特性,这促使拦截导弹向着高精度、快速机动和高速拦截方向发展。对于拦截隐身飞机而言,拦截导弹雷达探测距离缩短,这使得拦截隐身飞机与拦截高速机动目标对制导律设计的要求一致,均要求快速收敛。在上述背景之下,本文研究拦截高速机动目标的导弹导引规律。考虑到三维目标-导弹相对运动方程的非线性特性以及中制导段的多约束条件,应用Gauss伪谱法设计了考虑交班距离、终端视线角、终端视线角速率和导弹过载等多约束条件下的最优中制导律。在设计中,引入剩余飞行时间的幂函数作为能量消耗的加权函数以使导弹过载在中制导结束时刻趋于零,实现中末制导顺利交班。最后,以反临近空间高超声速飞行器为背景,对提出的最优中制导律进行了仿真验证。结果表明,指定的约束条件能够得到满足,并且可以通过调整能量消耗加权函数的指数使中末制导交班时刻导弹过载收敛至零附近。考虑到传统的一阶滑模末制导律会产生抖振现象以及末制导过程持续的时间有限,结合非线性非二次型有限时间最优反馈控制、积分滑模和光滑ST(Super-twisting)算法,设计了三维的光滑有限时间近最优积分滑模末制导律。Lyapunov稳定性分析表明,提出的制导律能使制导系统在整个响应过程中都位于滑模面的邻域之内或先离开再在有限时间内返回至滑模面的邻域,最终能使目标-导弹切向相对速度在有限时间内收敛至零或零附近的邻域。光滑ST算法保证提出的制导律不仅是连续的而且是光滑的,不会产生抖振现象,易于实际应用。与传统最优制导律相比,提出的制导律无需估计剩余飞行时间,易于实施。最后,以反临近空间高超声速飞行器为背景,通过仿真验证了近最优积分滑模末制导律的强鲁棒性、有限时间快速收敛特性、近最优性和抖振抑制性能,并得到了较高的制导精度。考虑到导弹自动驾驶仪动态特性对制导性能的不利影响,有必要将有限时间末制导律的研究扩展到考虑自动驾驶仪动态特性的情形。设计了有限时间扰动观测器估计目标机动信息,给出了由目标机动引起的匹配和非匹配扰动的估计。为了抑制非匹配扰动的影响,基于非匹配扰动估计定义了修正状态。定义了关于修正状态的非线性积分滑模面,基于光滑ST算法和匹配扰动估计设计了考虑自动驾驶仪二阶动态特性的有限时间积分滑模末制导律。采用有限时间有界函数和Lyapunov方法证明了提出的制导律不仅能使滑模在有限时间内发生而且能使目标-导弹切向相对速度在有限时间之内收敛至零。另外,设计的制导律不仅不需要视线角速率导数信息而且无需目标机动加速度信息,易于实际应用。以反隐身飞机和反再入弹道导弹为背景的仿真结果表明,提出的制导律对目标机动和初始拦截条件变化具有强鲁棒性,能够实现有限时间快速收敛,能够有效补偿自动驾驶仪动态特性的影响和抑制非匹配扰动项的影响,在存在导引头测量噪声的情况下依然具有较高的制导精度。考虑到实际中导弹的可用过载一定是有限的,有必要设计考虑过载饱和约束的制导律。提出了保有限时间收敛的非线性辅助设计系统分析过载饱和约束的影响,基于辅助设计系统状态定义了补偿状态。基于补偿状态动态特性,结合有限时间最优反馈控制、积分滑模和光滑ST算法设计了三维的考虑过载饱和约束的光滑有限时间近最优积分滑模末制导律,以反隐身飞机和反再入弹道导弹为背景的仿真结果表明,提出制导律能够有效处理过载饱和约束且具有较高的制导精度。另外,为了处理过载饱和约束并补偿自动驾驶仪动态特性的影响,提出了三维非线性指令滤波backstepping末制导律。指令滤波器避免了由虚拟控制解析求导运算引起的“项数爆炸”现象以及不可测的反馈量的引入。在设计中,引入若干辅助设计系统分析指令滤波误差和过载饱和约束的影响以对其进行补偿。证明了指令滤波backstepping制导律下闭环制导系统的半全局一致最终有界性。仿真结果验证了其处理过载饱和约束和补偿自动驾驶仪动态特性影响的有效性,拦截机动目标的良好鲁棒性和较高的制导精度。结合反馈线性化思想,将考虑自动驾驶仪二阶动态特性的导弹制导问题归结为扰动弱化线性输出反馈H_∞控制问题。该控制问题最终被转化为两个LMI(linear matrix inequality)约束。提出的制导律仅需目标-导弹相对距离、目标-导弹接近速度和视线角速率三种信息,无需目标机动加速度及其界信息,易于实施。最后,通过反无人机和反机动再入弹道导弹两个具体例子对提出的制导律进行了仿真验证。结果表明,提出的制导律对目标机动和初始拦截条件变化具有良好的鲁棒性,能够有效地补偿自动驾驶仪动态特性的影响,具有较高的制导精度。