在火星着陆过程中,降落伞减速系统是在超音速速度、低密度大气和低动压的环境下工作的,所以,选择一个合适的开伞时机至关重要,关系到着陆系统工作的成败。本文是以火星探测为背景,以火星着陆器为研究对象,开展了火星着陆器的进入过程动力学特性、降落伞开伞控制方法和降落伞减速过程的研究。首先,基于国内有关载人飞船降落伞回收系统动力学的研究基础,分别采用了火星着陆器进入段的三自由度和六自由度动力学模型、火星大气模型和“火星探测漫游者”(MER,Mars Exploration Rover)的气动数据,仿真分析了火星进入段的动力学特性。其次基于进入弹道特性,根据马赫数、动压和期望开伞点的数学相关性,重点研究了四种自适应开伞控制方法及两种自适应组合控制方法,并研究了气动特性对开伞控制方法的影响。再次,针对火星进入弹道的不确定性,引入大气密度偏差、进入角偏差、轴向力系数偏差、法向力系数偏差、俯仰力矩系数偏差和转动惯量偏差等随机偏差因素,评估了自适应开伞控制方法。最后,便于设计EDL的任务设计与分析,建立了EDL全过程的动力学模型,分析了不同开伞控制方法的稳定下落段的动力学性能及减速效果,检验了自适应控制方法的适用性及可行性。本文主要基于火星着陆器的EDL过程开展了降落伞开伞控制方法的研究,并系统地研究火星着陆器的进入过程、开伞控制方法和降落伞减速过程,研究成果可为火星探测中着陆器进入和降落伞减速过程提供理论分析依据。