航天飞机控制系统代表了迄今为止最复杂的一种航天器控制系统,它包括运载火箭、卫星和飞机3种不同的控制,而且要求这三者有机地结合。航天飞机的飞行包括发射上升、入轨、轨道运行、离轨和再入返回等阶段。控制系统要保证航天飞机在各种飞行状况下正常执行任务和安全可靠地运行。同时航天飞机又是载人航天器和多次重复使用的,因此,该控制系统的可靠性和安全性等方面的要求也都是极其严格的。 航天飞机控制系统包括轨道和姿态控制两个部分。轨道控制具体包括导航、制导和控制3种功能。导航是通过各种导航设备的测量和数据处理,从而确定航天飞机在空间的位置和速度矢量(6个变量);制导就是在导航测量的基础上,计算出航线与要求轨道之间的偏差,然后发出纠偏指令;控制就是根据制导指令改变航天飞机的运动,即控制航天飞机的速度、飞行方向和所要求的姿态,使之按预定轨道飞行。姿态控制则保证航天飞机进行轨道控制时所需要的姿态,以及轨道器执行飞行任务和进行空间探测时所要求的姿态。 航天飞机控制系统可以利用每台发动机和助推器尾喷管所具有的两轴摆动能力组合成滚动、俯仰、偏航三轴姿态控制。