自美国海军战争中心在2016年成功研制了一款高效费比的81mm滑翔制导迫击炮弹之后,近年来小口径常规炮弹的制导化越来越被各个国家所重视,而国内到目前为止仍没有相关的产品面世。本文以81mm固定翼双旋末制导炮弹为研究对象,对其在末制导段的飞行信号采集处理方法和实现途径做了相关研究,主要包括以下几个方面:论文首先介绍了一般制导炮弹的控制理论与方法,进一步说明了本文双旋末制导炮弹的系统组成和控制原理;其次,分析了飞行信号中导引头信号、IDT-ZMID5201角度检测信号、北斗导航信号和压电寻地信号的探测原理与采样方法,并研究了飞行信号与执行机构合成气动力之间的关系,推导出姿态调整的控制力矢量制导算法;接着,依据四种信号的特性,设计并实现了基于ARM的信号采集处理系统和部分探测电路的硬件,包括最小控制系统电路、无线通信电路、角度检测电路、逻辑电平转换电路、数据存储电路、压电寻地电路等6个模块电路;另外,软件采用分模块设计实现了SPI、ⅡC、UART接口传感器驱动程序,并对姿态解算算法和串级PID算法的设计进行了研究;最后,通过单轴转台测试了信号探测电路的输出结果以及各软件模块的驱动程序,通过双轴转台测试了半实物系统的控制效果。测试结果表明:解算姿态角最大误差为-0.5°,最小误差为-0.02°;串级PID算法有效改善了执行机构速度响应的平稳性,减小了步进电机在旋转过程中出现的堵转、失步问题;执行机构旋转角度理论值与实际值误差最大为0.78°,落点偏差为14.36m,基本满足制导要求,对81mm小口径制导炮弹的研发具有参考意义。