针对现阶段分组一致性协议应用的局限性，提出了模糊C-均值聚类算法和考虑子编队之间信息交互的分组一致性控制协议。首先，构建了包含多无人机编队作战关键因素的无人机向量，基于模糊C-均值聚类算法实现了贴合实战需求的编队拆分分组。其次，针对现有分组一致性算法的局限性，提出了一种考虑子编队之间信息交互的分组一致性控制协议，并利用稳定性理论和矩阵论知识推导了相应判据准则。仿真结果表明，所设计的编队分组决策方法和一致性协议可有效实现编队拆分分组和子编队状态的分组一致性，仿真实验验证了判据准则的正确性。

针对UCAV对地面目标实施精确打击的问题, 提出了制导**在多约束条件下的最优攻击弹道及跟踪控制方法。首先建立了弹体三自由度运动学模型, 对非线性运动学方程进行了变换, 无需线性化处理, 利用最优控制中的极小值原理设计了具有时间和终端角度约束的最优攻击末弹道, 可满足精确实时打击要求。随后结合某型空地制导**弹体数学模型, 利用滑模变结构控制原理设计了跟踪控制器, 实现了对最优攻击末弹道的跟踪。数字仿真结果表明, 所设计的最优攻击末弹道可实现, 并能够在给定约束条件下实施对目标的实时精确打击; 所设计的跟踪控制器鲁棒性好, 跟踪精度高, 并具有良好的动态特性和稳态品质。

针对无人作战飞机自主化任务需求, 提出了一种“人在回路上”的UCAV自主任务规划解决方案; 针对该方案中的UCAV快速自主轨迹规划需求, 提出了基于高斯伪谱法的快速轨迹规划解决方案。该方案在充分考虑UCAV的气动力特性、发动机推力特性及大气环境特性的基础上建立了高精度的UCAV模型, 详细分析并构建了比较真实的UCAV飞行包线约束模型和三维战场环境约束条件, 在此基础上, 构建了基于最优控制理论框架的UCAV轨迹规划模型; 最后, 详细分析并实现了采用GAUSS伪谱法求解该问题的实现过程。仿真结果表明, 该方法能以较高的精度和速度生成满足各种复杂约束要求, 连续并且真实可行的最优轨迹。

利用应用计算流体动力学软件FLUENT的二次开发功能和RNG k-ε湍流模型建立了载机投弹流场数值模拟和弹道仿真相结合的仿真模型。运用动网格技术更新导弹与载机发生相对运动而导致的计算域变化。将整个流场的解与六自由度运动方程的解进行耦合, 模拟计算了超音速条件下内埋导弹与载机分离的过程。结果表明, 气动干扰对弹的纵向运动影响非常大, 随着马赫数的增加, 仿真结束时导弹下落距离减小, 俯仰角曲线波动幅值增加。