小天体撞击探测任务具有很大的科学意义和价值,导航、制导与控制技术作为其关键技术之一,直接决定探测器的功能和性能,关系着探测任务的成功与否。本文针对深空探测器导航、制导与控制分系统进行了方案设计与仿真研究。论文的主要内容包括:首先,对深空探测器导航、制导与控制分系统需要实现的功能目标进行了分析,并基于此分析,在硬件和软件结构层面上对系统的配置进行了设计。其次,通过对深空探测器各种任务模式的分析,对导航、制导与控制算法进行了设计。考虑深空环境下自主性和可行性的要求,利用目标天体图像信息和B平面坐标系,设计了基于扩展卡尔曼滤波的自主光学导航算法,并给出了基于矢量姿态制导的期望姿态和姿态角速度计算方法,同时设计了扩展卡尔曼滤波和星敏感器联合定姿的姿态确定算法。最后,对小天体探测导航、制导与控制仿真分系统进行了设计。通过对导航、制导与控制系统与其它分系统之间数据接口关系的分析,给出了分系统间的交互参数。通过引入多线程操作方式,实现了导航、制导与控制系统的多任务程序的设计。利用仿真程序,对小天体探测任务全过程进行了仿真,结果验证了所提出的导航、制导与控制方案是可行的。