姿态确定与控制是深空探测器的关键技术之一，可靠、高效的姿态确定与控制方法是深空探测任务成功的前提。本论文以某深空探测器为设计对象，对其姿态确定与控制技术进行了系统深入的研究。 探测器姿态的数学描述是探测器姿态确定与控制的基础。本文建立了参考坐标系，分析了深空探测任务中不同姿态描述方法(方向余弦，欧拉角，四元数)的性质，分别采用四元数、欧拉角建立了姿态运动学模型，并在考虑太阳光压干扰力矩作用下，建立了姿态动力学模型。 高精度的姿态确定是进行姿态控制的前提。在对姿态确定的基本原理和方法进行分析的基础上，建立了姿态敏感器的模型。针对星敏感器与速率陀螺组成的联合定姿系统，利用Kahan滤波算法设计了深空探测器的姿态确定算法，并利用数值仿真进行了可行性分析。 考虑到“快、好、省”的原则，采用反作用飞轮实现探测器大角度机动。在力矩幅值有限、飞轮转速饱和等条件的约束下，给出了两种快速姿态机动控制方法：(1)基于轨迹规划的模型状态跟踪控制法，推导了姿态机动时间最短的轨迹规划算法，并设计了控制律来完成对该规划轨迹的跟踪；(2)给出了绕瞬时欧拉轴机动控制法，并利用该方法设计了控制器。进行了数值仿真，仿真结果表明了两种方法的有效性和可行性。