随着我国宣布建立近地小行星防御系统,开展针对小行星的观测已经成为深空探测的一项重要内容,而轨道的设计和控制工作是一项探测任务的基础。本文以日地1点的小行星观测任务为潜在的工程背景,利用平动点轨道的相关理论,对任务的转移轨道优化设计和目标轨道保持控制策略进行研究和分析。在脉冲控制方式下的转移轨道设计中,针对多约束转移轨道设计易发散的问题,给出了一种基于初值拟合多项式的多级修正算法。首先以航迹角等于零为标准搜寻拼接点,然后以最小二乘微分修正算法为基础,以不变流形为初始猜测,设计出了符合高度约束的转移轨道,并且全面地研究了Halo轨道入轨点对转移轨道特性的影响。在此基础上设计了大量符合高度约束的转移轨道,由这些仿真数据拟合得出控制量关于约束变量的多元函数表达式。在考虑轨道高度、轨道倾角、升交点赤经等多个约束的前提下,利用表达式给出初值,结合多级修正算法设计出了符合约束的转移轨道,并且对不同约束下的转移轨道进行研究,仿真结果表明该算法在多约束转移轨道设计中具有良好的适用性。在连续小推力的转移轨道设计中,针对小推力和三体动力学的强非线性给问题求解带来的困难,提出了形状法结合伪谱法的两步设计方法。初始阶段,采用二体模型,针对流形入口点状态的搜寻问题,利用逆多项式形状法结合遗传算法对GEO轨道到不同流形入口处的小推力转移轨道进行了设计与分析,从而确定了最合适的流形入轨点。精确设计阶段,针对二体模型的不准确问题,采用圆型限制性三体模型。在形状法设计结果的基础上,利用Gauss伪谱法把转移轨道燃料最优控制问题转化为非线性规划问题,仿真结果表明精确设计阶段进一步节省了燃料。针对目标Halo轨道的保持控制,分别运用脉冲模式和小推力模式进行控制策略设计与仿真。在进行基于脉冲的轨道保持控制时,采用了Target模式,针对目标函数权值矩阵调节的问题,提出了基于遗传算法的寻优方法,节省了人工试错的精力且优化了控制结果。在进行基于小推力的轨道保持控制时,设计了反步滑模控制律,针对三体动力学和各项扰动的复杂性,给出了线性扩张状态观测器,即避免了复杂的动力学,也简化了控制参数的调节过程。对以上两种控制方式都进行了无误差仿真和考虑了随机误差的Monte-Carlo仿真,验证了其在平动点轨道保持控制中的有效性和鲁棒性。