自20世纪以来小行星探测任务方兴未艾,世界各主要国家及组织均实施或规划了小行星探测任务中国国家航天局也提出了中国未来几十年的小行星探测计划。小行星探测任务已成为国际竞争的重要表现形式,可以彰显出中国自改革开放以来不断提高的国家科技实力。同时,小行星探测任务也有利于人类进一步了解太阳系的形成和演化,有利于人类进一步了解自然。本文建立了小行星引力场神经网络模型,对探测器着陆轨迹进行优化,并提出了着陆轨迹快速规划方法及自主着陆控制方法。首先,本章在多面体模型的基础上,利用BP神经网络建立了引力场神经网络模型,提高了计算效率。此外,详细介绍了探测器受扰情况下的三维动力学模型。此后,本章对直接法和间接法进行了详细的介绍,并利用伪谱-同伦混合方法解决了强非线性引力场情况下轨迹优化问题,生成了状态初值与协状态初值相对应的数据集。然后,分别利用BP神经和ELM神经网络对状态初值与协状态初值间存在的对应关系进行了拟合,并比较了两种网络计算效率和拟合精度。最后,在之前工作的基础上,提出了小行星软着陆自主控制方法。即生成对应不同着陆时间的状态&协状态拟合的神经网络,在探测器着陆过程中,每隔一段时间对探测器协状态值(控制量)进行修正,控制探测器到达目标着陆点,具有较高的自主性和着陆精度。