高速、机动目标是未来防空反导系统的主要作战对象,如何实现对这类目标的精确拦截杀伤是末制导律设计的主要问题之一。传统的比例导引方法缺乏对目标机动过载的抑制能力,最优制导律和微分对策制导律在应用过程中需要较多的制导信息,且依赖于对剩余飞行时间的估计。然而,目标的机动过载在拦截弹与目标的相对动力学模型中是典型的不确定扰动量,传统的滑模制导律能够应用不连续控制有效地应对目标机动,但是该类制导律容易受到抖振现象的影响。近年来,高阶滑模控制方法和基于扰动观测器的控制获得了长足的发展,特别是针对super-twisting算法的研究以及固定时间收敛观测器的研究,为解决高速、大过载机动目标的制导律设计问题提供了新的途径和方法。因此,本文将结合高阶滑模控制方法和基于观测器的控制方法的最新进展,开展有限时间收敛精确末制导律的设计研究工作:首先,在建立拦截弹和目标的相对运动学模型、给出制导信息在仿真中的建模方法的基础上,明确了拦截弹在有限时间内精确杀伤目标的问题,可以转化为视线角速率(或视法向速度)的有限时间收敛鲁棒控制问题;对非线性控制方法相关的符号定义、稳定性理论与判定方法、加权齐次性相关概念进行了介绍,从数学模型和理论知识等方面为论文后续的研究奠定基础。其次,将大过载机动目标的拦截问题转化为视线角速率(或视法向速度)的有限时间鲁棒控制问题,应用通用super-twisting算法进行了三维制导律设计,由于不连续控制在制导指令中以积分形式出现,可有效地削弱抖振现象影响;针对目标机动加速度变化率边界容易过高估计的问题,结合增益自适应方法,设计了增益自适应通用super-twisting三维制导律,理论研究与仿真分析表明,增益自适应通用super-twisting制导律能够保证视法向速度在有限时间内收敛到原点邻域内,不依赖于对目标机动加速度变化率边界的估计,可以进一步削弱抖振现象的影响。再次,为了能够实现对目标机动过载的快速平滑估计,专门开展了针对固定时间收敛状态观测器和扰动观测器的设计研究。以时间尺度范式和双极限加权齐次性理论为基础,分别设计了双幂次和高幂次固定时间收敛状态观测器,通过理论推导和仿真分析可知,所得观测器参数整定简单便捷,能够实现观测误差在固定时间内收敛到原点的邻域内,并总结了使用这类观测器的实用经验;提出了切换型观测器使用方案,通过将所得观测器与鲁棒精确观测器的切换使用,能够有效的提升观测器的噪声抑制能力;基于扩张状态思想,给出了基于上述观测器的固定时间收敛扩张状态观测器的具体形式,并进行了简单的理论推导。最后,应用本文提出的固定时间收敛扰动观测器或者固定时间收敛扩张状态观测器进行了基于目标机动过载观测补偿的有限时间收敛制导律设计分析。首先提出了广义三维制导律设计模型;然后,结合固定时间收敛鲁棒精确扰动观测器、基于固定时间收敛扩张状态观测器和切换型固定时间收敛扰动观测器进行了有限时间收敛三维制导律设计,通过仿真分析验证了算法的可行性,分析了各类观测器对制导精度的影响。