本文简述了高超声速飞行器飞行过程中的分离问题。研究了在高超声速状态下非对称级间分离过程中,验证飞行器与运载火箭分离时的相关运动学和动力学问题。包括:飞行体质心运动和刚体运动;不同飞行体之间的相对运动;不同飞行体上特殊部位之间的相对运动;分离过程中各相关飞行体上的载荷分析和分离过程中可能发生的碰撞问题。首先介绍了本课题的背景、意义。然后针对高超声速飞行器的分离过程中一些问题提出一些简化假设,包括分离运动的基本知识和分离过程概述。接着进行了分离运动学分析。主要研究了分离中两体的运动规律。包括各相关坐标系的定义和描述,并确定坐标系之间的相对关系;根据物体运动规律分析分离体的绝对运动和相对运动以及特殊部位的相对运动。然后进行分离动力学分析。主要依据动力学基本原理建立分离过程中飞行器的动力学基本方程。包括分离体在分离过程中的载荷分析和分离体的运动微分方程。后面建立了碰撞模型。主要研究分离过程中分离体之间发生碰撞的可能性。最后分离过程仿真。主要构建了十四自由度理论模型,搭建了验证飞行器和运载火箭的六自由度simulink仿真模型,并且以运载火箭和验证飞行器纵向的分离运动为例建立了三自由度模型和simulink仿真模型给出了一个仿真应用。文末对分离运动的蒙特卡罗仿真和分离后姿态的控制问题进行了简单的讨论。