重复使用运载器(RLV)在末端区域能量管理与自动着陆段的飞行包线大、飞行状态变化剧烈、动力学特性的不确定性高,且在不同的飞行阶段表现为不同的特性,必须解决飞行过程中的制导与控制问题。本文主要解决重复使用运载器末端区域能量管理(TAEM)与自动着陆段的制导与控制问题。为了提高重复使用运载器制导与控制系统的自主性和鲁棒性,借用混合动态系统的概念,形成了层次化、模块化的体系结构。这种基于功能的系统结构,大大提高了系统的自主性和对不确定性的自主决策能力,使整个系统具有较好的鲁棒性,且容易修改与维护,为模块的扩展打下了基础。利用质点动力学方程在空间上的描述,形成了基于动压剖面的TAEM轨迹设计方法和能量走廊鲁棒性的分析方法。为了提高轨迹剖面对初始条件不确定性的鲁棒性,形成了在线轨迹生成技术相关的概念,分析了在线轨迹生成技术的思想和设计方法。基于动压剖面的轨迹设计方法可以增大积分步长、减小计算时间,提高轨迹设计的鲁棒性能。为了改善重复使用运载器末端区域能量管理段的控制系统性能,给出了基于轨迹线性化的控制系统结构,这种结构包括前馈和反馈控制系统,反馈控制保证系统的稳定性,前馈则可以改善系统的动态性能。采用基于轨迹线性化的控制系统结构,可以改善控制系统的动态性能,提高非线性跟踪能力,既可以满足RLV大飞行包线范围内的稳定性要求,又可以适应RLV高空的低动态特性和飞行状态剧烈变化的特点根据末端区域能量管理飞行任务的要求,给出了完备的能量管理制导方案,并沿轨迹剖面对制导规律进行了设计,并对制导回路的鲁棒性进行了分析。结果表明,这种制导策略可以满足不同的能量情形,完成末端区域能量管理的任务要求,同时为制导系统的工程实现提供了一种简明方法。根据自动着陆段下滑轨迹的特点,给出了基于高度剖面的自动着陆轨迹设计方法,在高度剖面上规划速度剖面,以满足触地速度的要求。为了分析轨迹的特性,给出了自动着陆轨迹鲁棒性的概念和评价方法,对轨迹鲁棒性进行了分析和评价。根据无动力投放自动着陆的任务要求,提出了一种基于在线轨迹生成的制导技术。这种制导技术充分考虑RLV的飞行能力,根据初始状态和末端状态规划轨迹剖面,将轨迹生成与制导策略相结合,形成制导回路,具有较好的自主性、鲁棒性和工程实用性。最后,在半物理实时仿真环境中,进行全飞行过程和无动力投放自动着陆试验的事务性仿真。结果表明全系统任务管理逻辑的正确性、制导策略与控制策略的合理性以及制导规律与控制规律的鲁棒性。