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月球软着陆轨道研究是我国开展登月活动所必须先期解决的关键问题之一。针对这一问题,结合工程实际,本文提出了基于景象匹配技术并采用分段控制来实现对月面某已知点进行精确软着陆的方法。 文中给出了极坐标形式的飞行器的二体模型。推导了月心惯性坐标系中的直角坐标形式的径向减速段和横向制导飞行段模型,并且建立了基于二体问题的直角坐标形式飞行器轨道动力学模型。所推导的动力学方程是软着陆轨道研究的基础。 完成了推力幅值恒定的登月飞行器燃料最优软着陆轨道的研究,通过最优控制的研究得到燃料最优轨道的飞行状态和控制变量的仿真结果。为其后进行的不同软着陆方案对比研究提供了参考。 进行了登月飞行器精确制导软着陆轨道的研究,提出了在景象匹配基础上通过分段控制的方法进行精确软着陆飞行,并满足不同降落段约束条件的精确软着陆控制方案。 文中完成了景象匹配制导精确软着陆轨道的飞行状态和控制变量的仿真。并将分段控制方法与不同飞行器软着陆方法进行比较,提出了对软着陆系统性能改进的建议。