视线转率直接关系到大气层外拦截器的末制导精度,对于采用比例导引进行制导控制的拦截器而言至关重要。论文针对弹体振动情况下的目标视线转率估计问题,对弹体弹性振动、惯性视线重构策略、目标视线转率估计算法进行了研究,主要研究成果如下:研究了弹体弹性振动的建模方法。1)根据大气层外拦截器的弹体结构,对其进行合理简化,建立了相应的有限元模型,并进行网格划分;2)基于弹体有限元模型进行了模态分析和瞬态响应分析,计算了弹体在直接侧向力冲击下的振动响应数据;3)基于有限元模型进行频域响应分析,建立了弹体振动的传递函数模型,并在时域验证了其有效性。研究了捷联导引头惯性视线重构策略。1)基于坐标变换给出了体视线角和惯性视线角之间的非线性映射关系;2)在考虑弹体弹性振动的情况下,研究了捷联导引头安装位置弹体姿态信息实时更新策略;3)利用弹体姿态信息,基于体视线和惯性视线的映射关系构造了惯性视线角、视线转率的解算方案。研究了目标视线转率的估计方法。1)引入虚拟观测量,建立了虚拟观测方程,研究了虚拟观测量协方差矩阵的计算方法;2)将目标惯性视线随时间变化曲线用分段三次样条函数描述,基于样条滤波研究了目标惯性视线转率估计算法;3)提出了基于交互式多模型算法框架的样条滤波,并分别在目标非机动情况、机动情况下对惯性视线转率进行估计。分析了视线转率估计过程中的主要误差因素。1)结合拦截器弹体瞬态响应分析的结果,分析了弹体振动对惯性视线解算的影响;2)在末制导段体视线角为小量的假设下推导了惯性视线解算过程中误差传播的近似计算公式,并基于Monte-Carlo抽样分析进行验证;3)基于均方误差下界评价视线转率估计算法性能,并分析了影响估值效果的主要因素。论文的研究从捷联导引头直接测得的目标体视线信息出发,根据弹体弹性振动特性,结合样条滤波和交互式多模型算法提出了视线转率的估值策略,具有一定的理论和工程应用价值。