航母/舰载机系统是当今海战的核心力量,而舰载机着舰过程的安全性严重制约航母的战斗力。本文主要研究了与自动着舰引导技术相关的飞行控制系统设计问题,针对算例机型完成了自动着舰控制律内、外回路,进场动力补偿器,甲板运动补偿环节的设计以及必要的仿真验证工作。首先,建立了舰载机进场运动模型,航母运动模型,并根据美国军标对舰尾流模型的描述建立了完整的舰尾流仿真模型。在此基础上,参考F/A-18A飞机ACLS构型,利用算例舰载机的纵向小扰动线性化模型构建了纵向ACLS,并对控制器参数进行了初步调校。其次,将经典控制理论与模糊控制原理相结合,完成对纵向自动着舰模糊控制系统(Fuzzy-ACLS)的设计,主要针对自动驾驶仪和APCS这两个机构设计模糊控制器,这需要确定控制器输入、输出,并制定实用的模糊规则库和隶属度函数。通过数值仿真比较传统ACLS与Fuzzy-ACLS对控制指令的响应情况以考察Fuzzy-ACLS的性能。考虑到Fuzzy-ACLS的控制效果仍有不足,基于遗传算法基本原理,本文对纵向ACLS做了进一步优化设计以增强其抵抗复杂气流扰动的能力。针对舰尾流分量中3种随机性分量,通过设计合理的适应度函数(即系统性能评价函数)对控制器参数进行寻优,寻优过程考虑了时频域综合约束指标,并创新地采用了时频域综合寻优方法;对于舰尾流稳态分量的抑制问题,尝试在内回路加入高度变化率补偿指令来实现。将参数寻优和补偿指令结合,实现了针对完整舰尾流分量的良好抑制,最后通过仿真验证了系统在扰流中的综合响应性能。最后,设计了甲板运动补偿器和预估器并加入已设计的纵向ACLS,从而使舰载机能同步跟踪理想着舰点随航母甲板的运动,在高海况下仍能保证落点精度。然后建立舰载机尾钩及落点检测模型,实现落点偏差的仿真结果统计,在考虑甲板运动和舰尾流场影响下对最终着舰性能进行了综合分析。