该论文的主要工作是设计及优化弹道导弹的弹道.应用了直接和间接优化方法.直接方法中的二次规划法用于优化飞行器弹道参数.还使用了遗传算法以求得全局最优解.对间接弹道优化,利用最优控制理论建立了问题的方程式.为了设计和分析火箭发动机弹道,论文中建立了完整的运动学方程,并在第一章中将其用于6自由度弹道仿真.只对飞行主动段进行了仿真,并考虑了地球扁率及自转的影响.在假定理想椭圆自由飞行及再入弹道的情况下,估算了导弹射程.该论文第一部分的飞行方案设计分别运用了两种工程方法.在第一种方法中,先给定攻角α的变化,以获得对应的飞行程序角φpro,该程序角满足给定的飞行器技术指标.在第二种方法中,先给定程序角φpro变化以获得攻角变化,这同样满足给定的技术指标.例如,在主动段接近音速区域攻角为0.飞行方案参数利用Matlab优化工具箱中"fmincon"函数做了最大射程优化.利用Matlab优化工具箱中"fgoalattain"函数做最大射程及最小散布误差的多目标参数优化.最终飞行方案参数优化利用了遗传算法优化工具箱.一般直接或间接方法,都依赖某些梯度搜索算法.梯度搜索算法有典型的较小的收敛域,故对初始估计解的范围较敏感.这就需要在复杂现实系统动力学优化中应用不需要梯度信息,不需要预先知道解的结构的优化方法.遗传算法是解决这类问题的有效工具.该论文的第二部分描述了最优控制理论,并推导了一般连续优化问题的方程式.通过变分,先建立了固定末状态x(t<,f>)和固定末时间t<,f>问题的方程,然后是固定末状态x(t<,f>)和自由末时间t<,f>问题.在一个例子中,对有固定末时间t<,f>的弹道导弹第二级弹道利用以上讨论的最优控制理论进行了优化.在第二个例子中,以最小末时间t<,f>为目标进行了发射阶段弹道优化.