随着科学技术的发展和进步，人类航天活动也越来越频繁，深空探测越来越受到各个国家的重视，近年来我国对深空探测也加大了投入。开展深空探测对于科技进步和人类文明的发展有着促进作用，能提高综合国力、振奋民族自尊心、增强民族凝聚力。轨道设计是实现深空探测任务的一项重要的技术，深空探测任务相比于近地卫星轨道具有复杂性、多样性以及不可预测性。本文重点对深空探测中精确轨道的求解方法进行的研究。　　 本文首先介绍了选题的来源、意义和背景，工作内容和创新点，然后列出了目前国内外精确轨道设计的现状，对比了现在的一些求解方法，如：变步长折回爬山法、可变容差多面体算法、遗传算法、Newton-Raphson微分校正算法、拟牛顿法以及最速下降法等方法的优缺点，并引出了本文工作的意义。　　 第二章中，首先介绍了本文计算中所采用的时间系统包括：世界时、历书时、原子时，采用的坐标系统包括：日心黄道坐标系、日心球面坐标系、地心赤道坐标系；然后介绍了轨道计算的基本理论知识，阐述了二体模型下航天器的运动方程，如何根据给定的初始状态获得轨道根数。　　 本文重点讨论的是限制性多体问题下的精确轨道求解，该问题是一个两点边值问题。在第三章中首先阐述了求解两点边值问题，先将其转换为初值问题，再采用离散变量法求解。这类方法包括差商代替导数的方法、Taylor级数法和数值积分方法。然后介绍了求解初值问题的数值积分方法中，固定步长和自适应步长的Runge-Kutta方法。最后本文通过计算对比得出了采用八阶变步长Runge-Kutta积分法求解限制性多体问题下的转移轨道时间效率最高，同时也能保证计算的精度。　　 多体问题下的行星际转移轨道求解中要用到二体问题下求出的解作为初值。在第四章中，本文详细介绍了圆锥曲线拼接法在基于二体的轨道设计中的具体计算方法。圆锥曲线拼接法将轨道分成日心段和行星质心段进行分段计算，分段计算所涉及到的轨道衔接问题(如不同惯性坐标系之间的转换)是圆锥曲线拼接法需要解决的关键问题之一。本文引入常用于精确轨道确定中的B平面方法进行无机动借力飞行轨道面的确定和航天器接近目标行星的轨道面确定。　　 在前面介绍的理论基础之上，第五章主要介绍了以下内容：　　 1)限制性多体问题下行星际转移轨道求解模型的建立，该模型是一个两点边值问题。　　 2)针对该模型提出了采用打靶法，采用该方法求解首先要解决两个关键问题：第一如何给打靶法一个初始值，本文采用的二体模型下求出的解作为初值；第二，如何根据上次迭代的结果调整上一次的初始值，本文采用微分校正的是求初始状态和终点状态的转移矩阵。　　 3)传统求解状态转移矩阵方法非常复杂，而且实践效率较低，根据实际计算的需要，文中采用了差分法求解状态转移矩阵，该方法是利用两条初始状态充分小的轨道的差得出状态转移矩阵。差分法的优点是计算效率较高，而且能够满足计算的精度要求。　　 4)针对计算模型本文提出了三种方法来求解：普通打靶法、差分演化打靶法、逐次逼近打靶法，经过计算发现普通打靶法求解该问题存在以下缺陷：第一，限制性多体模型下的行星际转移轨道问题初值敏感，即：估计初始值与真实值相差较大，而现有的知识又无法估计到一个更精确的近似值；第二，微分校正时误差较大，校正的新结果使误差更大。针对初始值敏感的问题，提出了采用差分演化算法来求解限制性多体问题下的行星际转移轨道，该方法是利用差分演化算法的全局搜索性进行初值搜索，把找到的较好的初值传给普通打靶法。采用基于差分演化算法的打靶法可以求解出普通打靶法无法求解的情况，但是由于演化算法搜索时间较长，因此算法的整体求解收敛速度慢，求解效率较低。为了进一步解决上述问题，本文提出了一种改进的打靶法，即：逐次逼近打靶法。该方法是在打靶法的基础上进一步细分得来的，其基本思想是：如果当前要到达目标点为R，假设估计值为v*0通过积分能够到达一个终点R*。为了防止出现由于初值的误差导致算法无法收敛则，在算法中将[R*，R]划分为n个子区间：R*，R1，R2……Rn-1，R。则估计得初始值要达到的目标点为R1。估计的初值经过调整后得到v1能够到达R1，则将v1认为是到达R2的估计值，直到到达目标点R。　　 5)最后本文将三种算法进行了实验对比，三种方法求出来的轨道是一致的，这说明三种方法的可行性和正确性。当目标点距离火星表面较远的情况下(一般大于8000km)，上述三种方法都能够求出结果，普通打靶法相比于其他两种方法表现出良好的收敛性能。当目标点距离火星表面较近时，普通打靶法无法求出结果，而差分演化打靶和逐次逼近打靶法都可以求出结果。但是，在时间效率上逐次逼近打靶法比差分演化打靶法要高一个数量级，而且逐次逼近打靶法比差分演化打靶法更稳定，具有可重复性，差分演化打靶对初始种群比较依赖。　　 最后一章对本文工作进行了总结，对下一步的研究做了展望，相信对后期研究有所帮助。