随着惯性器件的成熟和微处理机技术的进步,捷联导引头和寻的制导技术逐渐受到了世界各个军事强国的关注。结合现代控制理论与捷联寻的系统的特点,捷联寻的制导控制一体化设计思想得到了发展。捷联导引头是捷联寻的制导控制一体化导弹的重要组成部分,本文首先针对全捷联导引头提出设计要求,阐述了全捷联导引头的工作原理,提出采用捷联稳定时需要解决的技术难题。以和差电路式的四象限探测元件为例,说明激光导引头测量原理。针对全捷联激光导引头处于线性跟踪状态,建立简化的全捷联激光导引头数学模型。在全捷联导引头捕获视场不够大的情况下,在设计导引头探测器和光学系统时,人为将导引头光轴相对于弹体纵轴增加一个下置角,定义为光轴下置角,就非常有利于导引头提早探测和捕获目标,增大导引头导引时间和导弹制导距离,提高导弹命中精度。本文以带有光轴下置角的全捷联激光导引头为研究对象,针对全捷联导引头直接固联于弹体,不能直接得到用于比例导引的惯性视线角速度,只能提供耦合了弹体运动信息的角度测量信号这一问题,建立了解耦的视线角速度提取非线性数学模型,分别采用扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波和粒子滤波对制导信息进行估计,利用MATLAB软件,进行数学仿真。选取无迹卡尔曼滤波算法,搭建半实物仿真系统,进行闭合回路半实物仿真试验,验证了无迹卡尔曼滤波提取视线角速率并完成制导任务的工程可行性。完成制导信息估计任务后,本文根据导弹飞行中动力学与运动学关系,建立了导弹的全状态耦合的六自由度非线性数学模型,通过简化获得纵向平面内的导弹制导控制一体化设计模型,基于滑模变结构控制理论,结合全捷联导引头估计出的制导信息,针对工程应用中难以测量飞行过程中攻角的大小这一问题,设计了适合工程实现的一体化制导控制律。通过数学仿真,验证了算法在工程中的可行性。