回收着陆过程对航天器回收系统的安全性和可靠性提出了很高的要求。降落伞作为回收系统的重要组成部分，在设计时必须对其工作性能进行全面的分析与评定。本文以航天器回收系统降落伞为研究对象，针对大型伞充气过程及伞舱盖弹射分离后拉伞包过程进行研究，主要研究内容如下：针对大型伞空投试验地面录像的特点，提出了一种模块化的录像分析方法。通过分析，得到了大型伞拉直过程伞绳伞衣非直线的运动特征，明确了伞衣拉出过程中的“无控”状态以及伞包与返回舱之间较大的速度差是拉直结束后伞衣顶部出现剧烈横向运动的主要原因。采用录像分析方法，首次得到了大型伞拉直结束后伞衣顶部运动信息，大型伞充气过程伞衣投影面积变化曲线以及物伞系统姿态变化信息，为大型伞开伞过程的理论研究及工程设计改进提供了重要的数据。针对空投试验舱上录像特点，提出一种通过伞衣外部轮廓求解投影面积的录像分析方法。在对伞衣轮廓中受遮挡及缺失部分进行识别并恢复后，采用封闭轮廓计算录像中伞衣区域投影面积。利用该方法得到了大型伞充气过程伞衣投影面积变化曲线及物伞之间相对运动信息，弥补了试验测量手段的不足。基于录像分析结果对大型伞充气过程进行了深入研究。提出了大型伞充气过程阻力面积及附加质量计算方法，分析了充气过程中开伞力各主要影响因素的变化规律，研究了质量比与开伞力之间的关系。研究表明，附加质量及其变化率对开伞力有着重要影响，而一定的质量比则是大型伞解除收口过程出现两个开伞力峰值的重要原因。与其他文献方法的对比表明，基于录像分析建立的物伞系统动力学模型充气阶段的仿真精度得以全面提高。地面弹盖试验中曾观察到伞舱盖弹出后伞包追赶伞舱盖的现象，但目前尚无文献能够对其进行合理解释。针对这一问题，建立了伞舱盖弹射分离拉伞包过程动力学模型，复现了试验中观察到的伞包追赶伞舱盖现象，比较了地面静止弹盖条件及飞行条件下拉伞包过程的异同，分析了主要设计参数对拉伞包过程的影响。研究表明，对于伞舱盖与伞包之间采用连接绳连接的弹盖系统，追赶现象必然出现。该部分研究为伞包追赶伞舱盖现象的机理分析提供了理论依据，具有重要的工程应用价值。推导了空间绳索动力学方程，提出一种能够分析应力波在绳索间断面反射透射问题的数值方法，分析了应力波在两段具有不同广义波阻抗的相连绳索中传播的特点和规律。在此基础上，将伞包连接绳与伞包视为相互连接绳索，建立了伞舱盖弹射分离后拉伞包过程连续模型，研究了冲击载荷作用对拉伞包过程的影响。仿真结果表明，由于冲击加载较小，应力波在伞包连接绳及伞包中的反射透射对拉伞包过程的影响有限。