翼伞以其质量轻、体积小及操作可控的优势成为精确空投的研究热点,通过一定的导航、制导与控制可使其精确着陆。但与普通飞行器不同的是,翼伞系统气动特性复杂,难以建立较为精确的模型,同时其飞行环境具有很大的复杂性和不确定性,在飞行过程中容易受风场干扰偏离目标点。本文针对翼伞系统高精度动力学建模、融合动力学的风场预测及归航轨迹设计与优化、飞行过程的不确定性等问题展开研究,内容包括:（1）进行翼伞气动特性分析,建立多项式形式的伞衣气动模型;利用绝对坐标方法建立翼伞系统的六自由度和九自由度动力学模型。（2）建立风场模型,以翼伞系统九自由度模型在风场下的仿真数据作为翼伞实时的飞行轨迹数据,采用融合近似动力学模型的风场在线辨识方法对风场进行识别,增强了传统归航方法的稳健性。在初始化阶段,对着陆区风场进行聚类分析,给出一个初始的预测结果。在飞控阶段,在风场实时辨识的基础上,采用三段归航方法,对翼伞系统的归航轨迹实时规划,得到变化风场下翼伞系统的归航轨迹。最后,采用五段归航法,利用伪谱法对归航轨迹进行优化,使得每段归航轨迹对应的控制量均为常数,以便于工程应用。（3）采用快速搜索随机树（Rapidly-Exploring Random Tree,RRT）方法设计了复杂环境下的翼伞归航路径,利用四阶龙格库塔法辅助生成新节点;采用单RRT方法和双RRT方法搜索归航路径,并将所得到的轨迹、搜索时间作比较,分析两种方法各自的优势与不足。（4）对翼伞归航过程的控制量、外部风场等因素的不确定性,采用基于GPC（Generalized Polynomial Chaos）的不确定分析方法,得到控制量及风场的不确定性对系统输出的状态量的影响。本研究内容可为翼伞系统动力学建模、空投风场辨识、归航轨迹的设计优化提供有益参考。