重复使用运载器能量管理段介于初期再入段和自动着陆段之间,是一个承上启下的阶段,也是再入返回的关键阶段,而制导与控制回路则是完成能量管理段任务的关键。航天飞机能量管理段制导方案已经工程化实现,但是其超音速段制导策略实现过于复杂,针对此不足,司马骏提出了混合制导方案,简化了超音速段制导策略,具有深入研究的价值,但是司马骏并未将混合制导方案做到完善,无法在实际工程中应用,故本文围绕混合制导方案的完善和控制方案的设计展开深入研究。本文建立了三自由度模型和六自由度数字模型,分析了样例RLV的对象特性,然后基于质点动力学方程,设计了轨迹设计算法,基于此算法分析了样例飞行器的航程能力并设计了标称轨迹,模型的建立与标称轨迹的设计为后续工作的展开奠定了坚实的基础。为了评估混合制导方案的性能,建立了完备的制导律性能评估方案,评估结果表明混合制导方案存在不足,进而先后提出了高度反馈的混合制导律改进方案和能量反馈的混合制导律改进方案,并对能量反馈的混合制导律改进方案进行性能评估,评估结果表明能量反馈的混合制导律改进方案可以毫无保留的、最大限度的发挥样例飞行器的能力,至此,能量管理段制导方案已经做到了完善。制导回路必须通过控制回路才能发挥作用,要使制导回路和控制回路无缝连接,必须仔细设计控制回路的控制策略,针对制导回路产生的表速指令,借鉴RLV着陆段的表速控制策略,采用俯仰角控制表速,针对俯仰角控制,本文提出了两种俯仰角控制律结构:基于角速率阻尼回路的俯仰角控制律和基于角速率指令回路的俯仰角控制律,并从三个方面比较了两种控制律结构的性能,从而最终选定了适合本文样例飞行器的俯仰角控制结构,并在此基础上设计了表速控制律。最后,开发了等效仿真环境,设计了典型仿真案例,对制导控制系统进行综合仿真验证,仿真结果表明本文设计的制导控制系统完美衔接,可以充分发挥样例飞行器的能力。