火星环境复杂多变,其进入阶段是火星登陆探测任务的重要阶段。如果对飞行器进入情况预先了解不足,实际飞行状况就可能与设计预期差别较大,从而导致任务目标无法达成。此外,当前的火星登陆地点集中在进入技术比较容易实现的高度较低、大气较厚的区域。本文系统地研究了火星进入特性,对进入制导技术进行了研究,同时设计并开发了火星进入飞行仿真软件,主要研究成果如下:研究了飞行器以弹道式和半弹道式进入的轨迹特性。通过解析推导得到了弹道式自旋进入飞行器体轴角运动规律,以及角运动稳定性的充分条件和必要条件。另外,分别从弹道参数对进入条件的敏感性以及初始偏差和外部摄动对进入运动的影响等两个方面,对弹道式进入和半弹道式进入特性进行了分析,得出了不同进入条件对进入轨迹的影响以及进入弹道在偏差和摄动影响下的散布特征。最后,通过优化计算得到了半弹道式进入走廊,并分析了影响进入走廊宽度的约束条件。从预测校正制导和参考轨迹制导等两方面研究了火星进入制导方法。采用了通过调整倾侧角大小控制飞行纵程,改变倾侧角符号控制横程偏差的策略,分别实现了纵向和横向的制导。纵向制导给出了两种算法,一种是基于数值预测方法的预测校正制导算法,另一种是基于滑模变结构控制的参考轨迹制导算法。其中参考轨迹制导算法中的标称弹道由基于高斯伪谱法设计的一种轨迹规划算法提供。此外,还设计了一种基于横程漏斗边界的横向制导算法。设计并开发了火星进入飞行仿真软件。建立了火星进入仿真需要的数学模型,并设计了一种基于高斯伪谱法的轨迹优化算法。利用上述模型和算法,从软件的应用需求出发,应用模块化思想,设计了软件各个子系统的模块,实现了火星进入飞行的标称仿真功能和偏差仿真功能,并对软件的所有子功能进行了测试。总体来说,本文对火星进入特性进行了分析,对进入制导技术进行了专题研究。文中给出的仿真模型、计算方法、分析结果及研究结论可以为火星探测任务的设计提供参考。