随着航天运输技术的快速发展,可重复使用运载器（Reusable Launch Vehicle,RLV）凭借其安全性、低成本、自主性成为当今飞行器中的翘楚。本文围绕可重复使用运载器末端能量管理段的轨迹设计方面问题展开研究,论文的主要研究内容如下:（1）为了准确地描述飞行器返回段的动力学效应,建立了基于动压和高度的质点动力学模型,构建了基于动压-高度剖面的轨迹生成方法与基于迎角迭代的轨迹生成方法,生成了最大俯冲剖面和最大滑行剖面组成的能量走廊,得到了能量走廊内最优返回高度剖面(2设计了基于圆柱位置和半径迭代的二维轨迹生成算法,将末端区域能量管理段分为S转弯、捕获段、航向校准段、进场前飞段,自动生成可飞的返回轨迹,通过优化迭代轨迹参数,使飞行器返回过程中满足动压、过载以及最大滚转角等约束要求。（3）针对飞行器在末端能量管理段能量与航程耦合紧密的问题,构建了基于初始能量调度三维轨迹的制导方法。根据飞行器的能量状态,设计了大动压制导、标称制导、小动压制导策略,获得预测航程,结合二维轨迹生成方法,获得返回轨迹参数,使得飞行器沿参考轨迹返回,实现航程对能量的精确耗散,使飞行器以期望的能量状态平稳进入着陆窗口。（4）针对初始能量、位置、航向大范围散布的问题,设计了基于圆柱位置离散化的三维轨迹调度方法。根据最优剖面选取原则,获得了最大能量、标称能量、最小能量下的最优航程,结合二维轨迹生成方法,确定三个固定校准圆。最后根据不同初始状态选择校准圆柱,确定返回轨迹。该方法抑制了初始参数摄动对轨迹的影响,实现飞行器以期望的状态与航向进入着陆窗口。最后,在MATLAB/Simulink环境下进行了高超飞行器末端能量管理段的仿真结果表明,本文提出的轨迹制导方法能够容忍飞行器在末端能量管理窗口初始位置、航向以及能量的不确定性,满足返回过程中的轨迹约束,并且能以期望状态到达着陆窗口,其整体误差收敛在2%以内,可以实现安全返航。