助推-滑翔飞行器以其远程打击和大范围机动能力,已成为航天领域发展的重点与热点。论文以实现自适应全程制导为目标,基于对各飞行阶段弹道特性与制导任务的分析,研究非程序助推制导问题、脱离标准弹道的自适应滑翔制导问题以及考虑机动突防的俯冲三维制导问题。研究了终端能量大范围可调的低弹道非程序助推制导方法。1)设计了用于第一级制导的攻角控制模型,并利用牛顿迭代方法计算了制导参数;2)在速度坐标系下建立了制导模型,以能量最优为性能指标设计了能够满足终端高度与速度倾角约束的解析最优制导律;3)利用Radou Pseudospectral Method(RPM)优化方法分析了助推终端能量调节域,提出了剩余能量在各级的分配策略,进而利用预测校正方法控制终端速度大小,实现了终端能量大范围可调。该方法不依赖标准飞行程序,对不同的制导任务和偏差条件具有良好的适应性。基于准平衡滑翔条件,提出了多约束最优制导方法和终端速度预测校正制导方法。1)为规避禁飞区,根据初始滑翔弹道与禁飞区的相对位置关系筛选了待规避禁飞区,并确定了视线角增量最小的绕飞边界值;2)基于准平衡滑翔条件建立了最优制导模型,以能量最优为性能指标推导了能够满足终端经纬度、高度以及速度倾角约束的解析最优制导律;3)分析了不同受力对终端速度的影响,利用解析预测校正方法计算侧向机动幅值以控制速度大小,并将过程约束转化为攻角约束以保证制导目标的顺利实现。该方法无需设计标准轨迹,能够高精度满足终端多种约束条件。脱离准平衡滑翔条件,提出了基于气动在线辨识的鲁棒自适应滑翔制导方法。1)建立了高度控制模型与航向误差控制模型,纵向提出了分层制导策略控制飞行器达到平衡滑翔状态,并满足终端经纬度、高度以及速度倾角约束;侧向推导了能够实时消除航向误差的解析最优制导律;2)研究了基于升阻比的速度预测方法,提出了剩余能量耗散与自适应制导的协调控制策略;3)建立了气动系数模型,基于EKF对未知参数的在线估计值计算攻角指令以提高鲁棒性。该方法能够脱离准平衡滑翔条件完成制导任务,其鲁棒性可通过EKF气动系数在线辨识得以提高。基于H_∞滤波与H_∞控制理论,研究了考虑俯冲运动耦合特性的三维鲁棒制导方法。1)根据飞行器与目标的相对运动关系,建立了俯冲三维相对运动方程,并引入了耦合系数以分析纵向与侧向运动的耦合特性;2)为高精度强鲁棒地满足俯冲终端落点、落角以及入射方位角约束,采用H_∞滤波方法估计未知信息,利用H_∞鲁棒控制方法设计了俯冲制导律,并基于滤波输出值解算制导指令。研究表明三维运动方程能够描述俯冲运动的耦合特性,H_∞滤波及控制方法的综合利用能够增强制导的高精度性与鲁棒性。针对俯冲机动突防问题,提出了考虑制导精度的机动飞行实现方法与最优机动策略。1)针对俯冲机动制导问题,设计了能够满足终端约束并可实现机动飞行的俯冲弹道,利用滑模控制方法设计了跟踪制导律;2)为实现俯冲最优机动,基于三维耦合制导律建立了机动控制模型,构建了由速度与过载组成的突防性能评价指标,分别在拦截遭遇时刻确定及不确定两种情况下设计了最优机动策略;3)综合考虑制导精度及飞行器控制能力约束,重构了原性能指标及机动策略,以此为基础分析了俯冲机动突防性能,并设计了俯冲最优机动弹道。研究表明该策略能够有效提高俯冲突防性能,并可降低机动飞行对制导精度的影响。论文拓展了助推-滑翔飞行器自适应全程制导问题与突防问题的研究范畴。研究紧密结合实际,对发展未来新型运载器、大气层内高超声速滑翔飞行器以及再入机动弹头具有重要借鉴意义。