随着信息化、智能化、小型化作战需求以及电、光、磁、微电子、计算机和新型材料等高新技术的发展,精确制导炮弹在现代战争中地位逐渐提升。为实现制导炮弹的精确打击及小型化,本文以十字布局炮弹为研究控制对象,对末端制导控制策略、控制电路、控制系统进行了深入的研究与设计,实现制导炮弹从发射到精准打击固定目标的末端制导过程控制。主要研究内容如下:针对“82mm”口径小型炮弹为研究对象,阐述了弹体结构、炮弹末端制导过程、战术要求、坐标系及坐标变换,对炮弹弹体受力情况进行了分析,建立了炮弹的力学模型及六自由度运动模型。研究了炮弹弹道控制算法,提出了炮弹末端制导控制方案。根据小型制导炮弹的气动参数,采用MATLAB/Simulink对炮弹弹道控制轨迹进行了仿真,验证了控制算法的可行性,为炮弹末端制导控制系统研究与设计提供参数依据。研究了末端制导阶段的控制策略,提出了采用激光半主动自寻的与GPS/BD复合制导控制方法,目标跟踪利用四象限光电探测器捕捉法和激光信号锁定法。姿态控制系统采用三通道控制策略,以地面为基准信号,控制定舵片与动舵片相互协调,实现对攻击固定目标的弹道精确控制。研究设计了小型制导炮弹末端制导测控系统硬件电路,如激光半主动探测器、信号跟踪保持电路、GPS/BD双模定位组合电路、基于压敏传感器寻地电路及舵机控制电路。对整个制导控制系统编写了测控软件,并对硬件电路以及软件程序进行调试,在半实物转台的基础上进行了制导控制系统的测试与分析。测试结果表明:论文采用的末端制导控制方法是合理的,设计方案是有效的,硬件设计电路和软件程序是可行的。姿态控制角度范围在1~o以内、弹体落点误差(CEP)为10m以内,满足中低精度打击的战术指标。