随着发动机技术的不断进步,三代机、四代机强劲的机动能力给防空武器带来的压力与日俱增。为了模拟这种机动飞行的特性,迫切地需要靶机具备机动飞行的能力。因此本文以靶机的筋斗、蛇形机动为例研究机动飞行中存在的问题,并在此基础上设计了机动飞行控制策略,实现了快速、稳定的机动飞行。内容主要包括:(1)针对筋斗、蛇形机动的运动过程,从运动学和动力学原理出发,分析机动飞行过程中存在的问题、难点以及控制需求,提出了基于角速率控制的机动飞行控制方案。(2)针对机动飞行中的非线性特性,首先对运动模型进行简化,抽象出能反应运动特征的数学模型;其次针对抽象模型中存在的非线性因素进行分析,提炼出解耦的控制策略;最后在非线性解耦的基础上设计动常一体的控制律架构。(3)综合应用鲁棒伺服控制和模型参考自适应控制设计了基于角速率的主辅架构控制律。其中鲁棒伺服控制策略保证了闭环控制系统鲁棒性能,自适应控制器主要补偿模型中的不确定性因素,共同保证对机动指令的快速、稳定、有效的跟踪。最后在Matlab/Simulink环境下构建了数学仿真环境,对设计的筋斗机动、蛇形机动以及两者组合的殷麦曼翻滚机动进行仿真验证。仿真结果表明,在有界扰动和参数摄动的情况下,机动控制律仍然能够快速有效的跟踪机动指令,具有良好的鲁棒性和稳定性,满足了机动飞行控制的要求。