为了满足高速非机动飞行器协同作战中大交会角约束和降低能量消耗，建立了三维耦合运动学模型，设计了大交会角约束下非线性系统的三维最优制导律。分析了三维解耦制导模型在大交会角情况下脱靶量和交会角控制精度差的机理，提出了一种适用于弹目高速非机动运动的非线性制导模型。在该模型的基础上，选择合适的控制变量，根据极小值原理设计了一种满足协同作战中所需大交会角约束的三维能量最优制导律。实验结果表明：制导律在三维耦合模型的脱靶量、交会角控制偏差及能量代价相比解耦模型分别降低了0.7 m，1.1°，200 g。证明了制导律控制精度高、能量消耗低。
