全书由11章内容组成。第0章是绪论，第1章以火星探测任务为背景，介绍脉冲推进模型下行星探测轨道优化与设计方法，第2章以光学自主导航为例，介绍深空自主导航的基本概念和方法，第3章研究引力辅助，第4~6章研究连续推力模型下的深空轨迹优化方法，第7章研究小行星附近不规则引力场中的轨道理论，第8章研究小行星探测制导与控制问题，第9章研究三体问题中的轨道问题，第10章研究太阳帆飞行器新型任务轨道。