小行星在运动中时常会遭遇撞击,这个撞击可以是由自然天体产生的,也可以由人造物体产生的。小行星双星系统是广泛存在于小行星群体中的,本文主要针对小行星双星系统遭遇撞击后,抛出物的运动状态及其产生的影响进行研究。本文首先分析了小行星双星系统附近的动力学环境。讨论了撞击坑和抛出物的形成,以及抛出物的各类运动以及对小行星动量转移的影响。通过数值模拟,我们得到了具有清晰结构的抛出物的运动状态相图,分析了图中结构产生的原因。发现了撞击产生的物体可能是环绕小行星的物体的潜在来源,并且对相图的结构进行了深入的解析。本文的主要内容包括:首先介绍了在小行星撞击和防御领域中的主要研究和进展,动能撞击作为目前技术上最为可行的防御方法,已经在实际任务中进行了试验。在该领域的研究过程中,对抛出物的研究主要集中在对特定问题的数值积分,而并未关注到抛出物的整体性质。在调研中我们发现,对小行星双星系统的撞击以及抛出物的运动问题的研究也是不足的。介绍了关于撞击坑的基本理论。首先介绍了在一次撞击中的物理过程,并阐明了引起小行星动量改变的原因,讨论了撞击坑质量的计算方法。然后对由撞击产生的抛出物的性质做出了详细的讨论,通过分析和计算说明了低速发射的抛出物反而携带了更多的质量和动量,而低速抛出物也更加容易携带动量返回小行星系统。最后本文对单体小行星遭遇撞击后的轨道偏移做出了简要的研究。介绍了小行星双星系统周边的动力学理论,建立了小行星双星系统的动力学模型,并且就其稳定性做出了讨论。阐述了小行星双星系统的角速度并非随意取值,而是一个满足一定限制条件的数值。随后,对运动方程进行了归一化处理,介绍了雅克比常数的计算方法,通过代数变换,简化了计算过程,并对其中的特殊函数进行了讨论。研究了小行星双星系统附近的动力学环境,最后对小行星双星系统在大天体附近的运动的研究工作做了介绍。我们利用雅克比常数针对特定的小行星双星系统进行了深入的研究,揭示了雅克比常数对抛出物的运动限制情况,这与后文所提出的相图产生了关联。并对不同初始状态的抛出物进行了分类研究,分析了其携带动量的情况,最后讨论了在一次小行星撞击任务中选择撞击点的方法和策略。我们对抛出物的运动状态进行了详细的研究。对抛出物的落点进行了计算,并且提出了利用相图分析抛出物运动状态的方法,相图往往具有特殊的结构,可以将抛出物进行更加详细的分类并且分析其产生的原因,也可以了解抛出物的整体性质。借助相图和数值模拟,分析了在本文的算例中抛出物的运动状态。并且进一步阐明了对抛出物运动状态的研究是十分重要的,否则可能导致一次小行星防御任务达不到预期效果。在数值模拟中,本文也发现了一些具有特殊轨道的抛出物,说明了撞击是一种可以产生环绕小行星运动的物体的潜在的来源。我们对相关图的不同结构进行了深入的讨论,本文将相图的结构归结为7种类型,结合小行星的外形以及动力学特征,即可判断抛出物的性质。阐述了结合撞击点和小行星双星系统的信息,从相图的结构中得到了抛出物的轨道运动特征的方法,以及小行星双星系统的外形对相图结构的影响。本文的主要创新成果有:1、研究了小行星双星系统动力学环境,分析了撞击点的选择策略。2、研究了抛出物携带动量的特点,发现了一些特殊轨道的抛出物。3、提出了使用相图分析抛出物的研究方法,研究了特殊结构的形成原因以及判定运动轨道类型的方法。