重复使用运载器（简称RLV）自动着陆段是RLV太空飞行的最后一个阶段，它的成功标志着整个飞行任务的安全完成。本文主要解决RLV自动着陆段轨迹设计以及制导律设计中的关键技术难点。RLV的动力学模型分析是整个飞行控制系统研究的基础。根据RLV的飞行特点和制导回路的任务，分别给出了常规条件下三自由度运动的数学模型以及有风存在条件下的风相关数学模型，为制导系统的研究打下基础。轨迹设计是无动力自动着陆制导回路设计的一项关键技术。利用质点动力学方程在空间上的描述，形成了基于高度剖面的轨迹设计方法，在高度剖面上规划合理的速度剖面。轨迹剖面上的速度如何分配，是轨迹设计的关键和难点。轨迹设计的好坏直接影响飞行器能否安全地着陆。根据自动着陆的飞行任务需求设计轨迹关键参数，并给出了轨迹仿真算法和实例。自动着陆段的轨迹设计是一个具有初值和终值的两点约束问题。针对现有的自动着陆段轨迹，本文还提出了两种投放段轨迹设计方法。给出了纵向上的高度控制结构和速度控制结构以及横侧向方向上的航迹控制结构，来分别实现对RLV纵向上的能量和高度进行控制以及对横侧向的航迹进行跟踪，从而满足最终触地时刻的速度、下沉率、侧偏等各项指标的要求。针对存在初始速度不确定性、初始位置不确定性以及气动参数和质量不确定性情况，分别对设计的制导律进行了鲁棒性分析，仿真结果表明所设计的制导律具有一定的鲁棒性。针对单轨迹线制导区域有限的缺陷，提出了多轨迹线制导的概念。最后本文搭建了自动着陆段仿真验证环境对整个飞行控制系统进行仿真验证，并对重复使用运载器存在气动不确定性、初始条件不确定性以及风场干扰的情况下对制导律进行整体鲁棒性分析，结果表明制导策略能够满足绝大部分要求。