无人机返场着陆阶段是飞行任务的关键阶段,进场着陆过程中发动机故障导致机体调节能力有限,无人机无动力下滑时速度较高状态下存在飞行安全隐患,同时,无人机地面滑跑过程受初始偏差、侧风等干扰因素影响易产生侧偏冲出跑道。针对无人机低空无动力着陆能量消耗以及地面滑跑安全刹停等相关问题,本文设计了返场着陆过程能量消耗控制方案、空中优化控制方案以及地面滑跑过程防滑刹车控制方案、横侧向纠偏控制方案。具体研究内容如下:（1）在地面滑跑阶段,将起落架在不失机理特性条件下简化为弹簧阻尼模型,解算三轮起落架不同的动态压缩量以及压缩速度,建立实际起落架模型。同时,计算三轮起落架受到的纵侧向地面作用力,基于起落架压缩量变化解算地面作用力矩,建立无人机地面滑跑运动学模型。然后,设计了基于滑移率控制的模糊PID防滑刹车控制器,保证无人机在最佳滑移率状态快速刹停。（2）针对低空着陆能量较高状态提出了延长待飞距离的变下滑道控制方案与增加单位航程阻力的交叉舵控制方案。然后,对不同着陆速度与着陆位置的接地状态设定优化目标函数,采用遗传算法寻找最优状态。以地面最优点为目标,基于更改下滑道寻找满足接地速度与位置的下滑轨迹,设计了分高度区间的空中优化控制方案,跟踪下滑道与标准能量线飞行,仿真实验表明无人机不同飞行状态均在地面最优点附近着陆。（3）针对无人机气动特性不完全对称引起的地面滑行产生侧向距离以及偏航角偏差问题,研究机体可产生侧力、偏航力矩的结构,综合分析选择使用方向舵、差动刹车、前轮转弯进行纠偏。分析三种方式作用原理,引入侧向距离偏差、偏航角偏差、侧向速度、偏航角速度等状态变量设计方向舵纠偏控制、差动刹车纠偏控制、前轮纠偏控制。在初始偏差、持续侧风等情况下仿真分析三种纠偏控制方式响应效果,方向舵作用受滑跑速度影响、差动刹车作用全程较强但会增加刹车距离、前轮偏转受地面支持力影响在低速状态有效,三种方式都保证侧偏在安全范围内。综合空中优化控制、防滑刹车控制、方向舵纠偏控制进行全程仿真,验证了提出的控制方案有效,保证了无人机安全着陆接地刹停。