防空反导能力是舰艇安全的保障。舰炮武器作为防空反导的重要手段,提高其对机动目标的命中毁伤概率是目前世界各国舰炮弹药的重要研究课题。从国内外研究进展来看,基于舰载雷达探测的指令制导体制是目前研制舰载防空反导制导炮弹可行的技术方案。本文针对雷达探测体制下指令制导炮弹的制导控制系统设计问题,开展了理论分析、仿真验证等研究工作。首先分析了各弹道段上制导炮弹的受力特性,建立了其运动过程的数学模型,通过数值计算分析了初速、射角等对其无控弹道特性的影响;推导了弹体的传递函数,对其开环动态特性进行了分析。针对制导炮弹开环动态稳定性能较差的缺点,设计了三回路过载自动驾驶仪,依据自动驾驶仪的时域和频域的性能指标分别对其三个回路的增益系数进行参数整定,并对设计结果进行仿真验证。在中制导段,为了能够对在弹体气动变化大以及大机动情况下的高度偏差指令进行稳定快速准确地跟踪,采用了模糊PD控制器,并使用粒子群算法对其参数进行优化设计,以获得满意的控制性能。在末制导段,对比例导引制导律进行改进设计,引入一种带重力补偿的广义比例导引制导律,对其进行推导及仿真分析。结果表明该设计方法能够有效的增大打击落角,避免了末端过载受攻击角度的影响。最后,对所设计的制导控制系统的响应能力、预估弹目交会点修正能力进行了仿真验证,对重力补偿系数、中末制导交接时刻对控制精度的影响进行了量化分析。并针对制导炮弹可能存在的发射弹道参数、探测系统测量、交会目标信息和控制系统执行机构等误差因素进行数字仿真分析,采用蒙特卡洛打靶模拟法验证了制导控制系统设计的可靠性。本文工作为雷达探测体制下指令制导炮弹的制导控制系统设计提供了技术基础。