探测地外天体对人类的持续生存和不断向地球以外的空间扩展有着重要的现实意义。人类已经渡过了深空探测的初级阶段,正在向中级阶段迈进。对地外天体的探测方式也从飞越、交会、绕飞发展到着陆、巡视与采样返回。在地外天体着陆是实现对地外天体近距离观测、研究以及资源开发利用的关键,同时也是获取具有更大科学价值信息的重要途径。本书围绕地外天体着陆的特殊环境与约束问题,从天体模型、引力场表征、星表特征提取、着陆位姿确定、着陆轨迹规划等多个方面,系统地介绍着陆自主光学导航与制导的基础理论与技术方法,包括基于图像信息的天体建模方法、天体引力场快速预测方法、着陆星表特征提取与处理方法、着陆自主位姿确定方法、安全着陆轨迹规划与制导方法,并通过以实际着陆探测任务为背景,结合着陆过程的不同阶段与不同外界条件,给出了综合导航制导与控制系统典型设计案例。书中既包括地外天体着陆自主导航与制导的基础理论,又含有新颖的自主光学导航与制导系统设计思想与实用方法。本书可供从事深空探测相关工作的研究人员和科技工作者阅读,也可作为高等院校相关专业的教学参考书。