深空探测技术作为国家重点发展的课题之一,本文在国内外众多研究的基础上,研究了不规则引力场中探测器动力下降、软着陆的轨迹和姿态控制。首先,针对航天器在下降时的轨迹动力学方程以及着陆时的姿态动力学和运动学方程进行建模与分析。由于本文所研究的小天体存在着形状没有一定的规律,相比于其他天体其引力场不强等特点,因此,本文采用球谐级数法表述小天体的引力势能,但是由于建模不确定性以及太阳光压等干扰影响的存在,根据航天器的运动行为分析,在小天体轨道坐标系下建立了动力学方程。在姿态建模中,将弱引力场、不确定性等作为干扰处理,应用Euler角和罗德里格斯参数(Rodriguez)方法分别对航天器姿态运动学和动力学进行建模。其次,对于探测器软着陆弱引力场不规则小行星的轨迹控制方面的研究,本文提出了基于模糊滑模的控制方法,并应用自适应策略实时地进行数据更新。根据三次多项式方法设计标称轨迹,考虑到探测器的轨道动力学模型的不确定性,引入自适应项并结合模糊积分滑模策略对探测器进行控制,同时采用鲁棒项,抵消了在这过程中产生的偏差。该方法在保证对标称轨迹跟踪的快速精确性的同时,增强了控制系统的鲁棒性,提高了探测器软着陆小行星轨迹控制的动态性能。最后利用仿真证明了控制律的可行性和有效性。最后,为了实现对航天器姿态的控制,本文设计了自抗扰控制策略。文中采用跟踪微分器处理其过渡过程,获得微分指令；在此基础上研究扩张状态观测器,对探测器姿态的不确定项及内外扰动进行预估,实现闭环控制；采用非线性反馈控制策略,抑制扩张状态观测器的误差。并设计常用的PD控制器与ADRC相互对照,最后仿真验证自抗扰控制相对于PD控制的优越性。