对于火星登陆探测任务,在探测器着陆过程中可能存在进入点初始状态偏差、火星大气模型误差以及火星表面强风等因素,对着陆的成功与着陆精度造成影响,而这些影响可以通过在进入段以及动力下降段施加制导与控制来消除。因此,本文对火星进入段与动力下降段制导律进行研究。具体内容如下:针对传统的预测校正算法存在计算量大且对动力学模型精度要求高的问题,对预测校正算法进行改进:在提前规划的飞行轨迹上选取航路点,然后在航路点之间采用预测校正算法进行纵向制导,从而减少每次预测的计算量。为了保证探测器能逐渐接近目标开伞点,根据探测器的速度对侧向制导律进行分段设计。为了提高每次预测结果的准度,根据测量的升阻力加速度对预测时的升阻力加速度进行修正。通过蒙特卡洛仿真验证了设计的制导算法的性能。针对在动力下降段着陆器携带燃料有限且火星表面可能存在干扰的问题,设计了基于轨迹跟踪算法的火星动力下降段制导方案。该制导算法主要包含两部分。首先,以燃料最优为性能指标,并考虑着陆器需要满足的各种约束,利用hp自适应Gauss伪谱法完成整个动力下降段轨迹优化。然后,设计一种基于干扰观测器的滑模轨迹跟踪控制器,确保着陆器能在有限时间内精确跟踪上参考轨迹。数值仿真证明所设计的制导算法能保证着陆器准确着陆目标点且具备燃料最优或者次优性。考虑初始状态偏差很大的情况,基于轨迹跟踪算法的动力下降段制导方案无法保证燃料消耗性能,并且该方案需要快速规划并存储参考轨迹,对机载计算机的计算与存储能力要求很高。因此,进一步对动力下降段的制导律展开研究,在不需要设计参考轨迹的前提下,设计鲁棒的燃料消耗次优的制导方案:结合传统的ZEV/ZEV制导律的燃料消耗性能和滑模控制律强抗干扰性能,并且假设干扰上界未知,设计一种自适应最优积分滑模制导律。