以圆形伞为代表的传统降落伞空投系统,已无法满足现代战争快速、精确投送的需求,而翼伞凭借其良好的滑翔和操稳性能,逐渐成为精确空投系统的研究热点。但翼伞的柔性、大变形特性,也带来了非线性和不稳定的气动特性,以及复杂的附加质量问题;且伞衣与载荷之间存在明显的相对运动,必须作为多体系统来处理。此外,因为翼伞的柔性,翼伞上传感器的安装及数据采集较为困难,无法获得较多和较准确的试验数据。本文针对翼伞系统的飞行动力学展开了较为系统的研究,基于多体动力学方法,理论与实践相结合,旨在建立高保真度的翼伞系统动力学模型,并应用于翼伞空投过程的模拟和人员伞降过程的模拟等领域。首先,根据小型翼伞平台的实物及空投试验,建立翼伞系统参数化模型,用适量的关键参数细致而充分的描述翼伞系统的质量和几何特性,是翼伞系统气动力计算、动力学建模及仿真和三维可视化的重要基础。其次,在刚性伞衣的假设条件下,利用CFD数值仿真方法,研究了二维切口翼型及三维伞衣的气动特性,重点分析了伞衣鼓包对伞衣气动特性的影响,并建立了伞衣的多项式类型的气动力模型和简化的伞绳、吊带和载荷气动力模型,为后续动力学仿真提供原始的气动力数据。然后,充分考虑伞衣与载荷之间的相对运动,采用拟坐标法建立翼伞系统四体十八自由度模型,并基于不同程度的假设,对相对运动进行相应的简化,采用拟坐标法分别建立二体九自由度模型和单体六自由度模型;并基于十八自由度模型和九自由度模型,对翼伞系统的运动特性及风场影响进行分析。同时,针对小型翼伞平台展开空投试验,采用基于伞塔的明伞空投方案,以参数辨识为目的设计测量方案,包括试验测量量的选取、传感器的选取与布置等,制定详细的试验方案,包括岗位分工、试验流程和试验规划等。验证了小型翼伞平台方案及试验方案的可行性,为后续理论模型修正和参数辨识奠定基础。最后,基于VC++环境和Unity 3D引擎以及虚拟现实技术,开发翼伞系统集成仿真平台,基于九自由度模型对翼伞空投过程进行模拟,基于六自由度模型对人员伞降过程进行模拟,并搭建了伞降模拟训练系统原理样机。本文的研究工作可为翼伞系统的优化设计、动力学建模、空投试验、地面站设计以及伞降模拟训练系统的设计等相关问题提供参考。