小行星是开展深空探测活动的重点天体目标，小行星探测是揭示宇宙和生命起源、开发地外资源、推动技术进步、保护地球安全的重要技术途径。与月球、火星相比，小行星体积小、形状不规则、引力场弱且分布不均匀，在小行星上着陆，可看作探测器接近并停靠于小行星表面，故又将此类着陆称为附着。本书基于作者多年来在小行星附着自主导航与制导方面的研究工作，主要是主持的深空973计划项目和国家重点研发计划项目的研究成果，并参考相关优秀文献而完成。期待本书所介绍的小行星附着自主导航与制导理论方法和最新研究成果，能为我国小行星探测与防御相关任务的规划、设计与实施提供技术支持。
全书共分为7章。第1章介绍小行星附着过程特点，以及附着自主导航与制导主要问题；第2章从动力学模型出发，分别介绍小行星不规则引力场建模、附着动力学建模、柔性附着动力学建模方法；第3章分别从形貌特征和点线特征的检测提取，以及特征匹配与误匹配剔除方面介绍导航特征提取与匹配方法；第4章围绕附着自主光学导航特点，介绍基于光学导航观测信息的绝对和相对导航方法；第5章针对附着轨迹优化与制导问题，分别给出燃耗最优和障碍规避的轨迹优化与制导方法，以及不确知环境主动附着策略；第6~7 章围绕柔性附着的最新研究成果，分别从协同感知与导航、协同制导与控制两方面介绍小行星柔性着陆器自主导航与制导方法。
本书围绕弱引力小行星附着的特殊环境，系统介绍了小行星附着过程的自主导航与制导理论方法，包括特征曲线识别提取与优选、绝对定位与相对运动估计、复杂形貌避障与主动附着策略、柔性附着状态协同估计与协同制导控制等理论方法。其中包含了针对解决弱引力环境下小行星附着易反弹、倾覆、逃逸等难点问题而提出的主动附着策略、柔性附着模式等最新研究成果。本书的主要读者对象为从事深空探测，尤其是小行星探测与防御相关工作的研究人员和科技工作者，本书也可作为航空宇航和控制等学科的研究生教学参考书。
本书初稿完成于2022年秋，后几经修改，及时补充了国家重点研发计划项目的最新研究结果，同时得到了栾恩杰院士的精心指导。回顾二十四年前栾恩杰院士引领我们进入深空探测领域耕耘的情景仍历历在目，借此《小行星附着自主导航与制导》专著出版的机会，对栾恩杰院士的持续引领、指导和鼓励表示衷心的感谢。
本书包含了作者所在研究团队的相关研究成果，多位已毕业博士和硕士的研究工作为本书的撰写提供了支持，在此一并致谢。
本书的出版得到了航天科技图书出版基金的资助，同时得到了国家重点研发计划项目（2019YFA0706500）的资助。
由于作者水平所限，书中难免存在疏漏和不足之处，恳请广大读者不吝指正。
作者
2024年5月于北京
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