我国的新一代载人飞船将用于载人天地往返以及深空探测活动。新飞船返回舱的回收着陆系统计划使用2具减速伞、3具主伞组成的群伞系统作为气动减速装置,以及6个缓冲气囊作为着陆缓冲装置。这就对回收着陆控制系统提出了新的需求,必须设计新的回收着陆控制逻辑以适应。本文在建立回收着陆过程动力学模型的基础上,改进了现有的飞船返回舱回收着陆控制逻辑。在受力分析基础上,建立了回收着陆过程中的两种动力学模型。变质量的二自由度动力学用于预测整个着陆段的飞行轨迹、速度和动压。而返回舱单体六自由度动力学基于从风洞试验数据变换而来的气动参数,以及减速伞对返回舱的拉力与舱伞连接点速度反向共线的假设,可以很好地描述返回舱在减速伞下的振荡,该动力学模型也作为本研究的基础模型。依据上述数学推导,分别搭建了 MATLAB/Simulink模型,并进行了算例仿真。讨论了减速伞的开伞和分离时刻的选择,以减小返回舱的振荡。对减速伞工作全程的仿真发现,不合理的开伞和分离时刻会导致返回舱剧烈振动,不利于主伞开伞。为此,进一步简化返回舱动力学以研究减速伞下振荡的周期和幅度,并在合理假设的基础上,求得了模型封闭解。根据封闭解的提示,提出了基于最小RSS检测和基于最小能量预测的两种减速伞分离算法。RSS检测方法也可以应用于减速伞开伞时刻的选择。研究了利用数据融合算法在着陆段获取可靠稳定高度信息的方法。分析了返回舱装备的静压高度计和全球卫星定位系统测量高度的原理和误差。利用互补滤波和扩展卡尔曼滤波,将无偏但易受干扰的全球卫星定位系统读数与稳定但偏差较大的静压高度读数进行了融合,并比较了两种滤波的性能。在以上工作的基础上,提出了改进的回收着陆控制逻辑。在有全球卫星定位系统和静压高度计提供可靠高度的情况下,降落伞开伞与分离、抛防热大底和气囊充气等动作指令由综合了高度、时间的控制方案发出。而在高度信息不可靠的情况下,则采用时间控制方案。通过质点弹道仿真,验证了控制逻辑的可行性。