运动规划系统是月球车导航与控制系统的重要组成部分。其主要任务是对月球车的整个运动过程进行规划，确保月球车安全可靠地由起始位姿移动至目标位姿。良好的运动规划系统有助于扩大月球车的探测范围，保证月球科学目标的可靠实现。本文以六轮独立驱动摇臂式月球车为研究对象，对运动规划问题进行了研究。主要内容包括： ⑴针对月球车在非结构化环境下的轨迹生成问题，提出了基于轨迹参数求解和位姿空间离散化的月球车运动规划方法。在无障碍的条件下，该方法将月球车的运动轨迹限定于多项式旋线，通过求解多项式旋线参数生成无障碍条件下连接任意位姿的轨迹。同时，对月球车的位姿状态空间进行离散化，根据离散化后位姿状态空间的特点，离线生成月球车基本的运动轨迹集合。最后，该方法结合基本轨迹集合并利用启发式搜索算法解决障碍条件下的运动规划问题。 ⑵受传感器范围及精度的影响，沿规划轨迹运动时月球车需对初始的运动轨迹进行调整，以避开初始规划轨迹所未考虑的环境障碍。针对这一问题，本文提出了一种改进的轮式移动机器人轨迹变形方法。与前人提出的方法区别在于，改进方法将有漂移仿射控制系统转化为等价的有约束无漂移系统，并在无漂移系统的变形迭代过程中令轨迹始终满足对应约束条件。这使得本文提出的轨迹变形方法能够对以轨迹弧长为参数的轨迹进行调整，更适于实际月球车系统轨迹生成及跟踪控制的要求。 ⑶针对月球车轨迹跟踪控制问题，介绍了具有时变控制律的轨迹跟踪方法。月球车轨迹跟踪控制本质上是一类非完整系统的控制问题。尽管该类系统在位姿空间中是全局可控的，但使用非时变的控制律无法保证系统的稳定性。本文通过将月球车运动学模型转化为链式系统，使用闭环时变的反馈方法实现了月球车对规划轨迹的跟踪。仿真试验结果验证了该方法的有效性。