目前，深空探测已经成为航天领域的主要研究方向，作为深空探测的重要分支，小星体探测的重点与难点在于如何在微重力场空间环境下实现着陆器的稳定着陆。锚体系统是小星体着陆器特有的辅助其着陆的功能单元，它可以在着陆瞬间将着陆器与小星体通过机械连接的方式牢固连接起来，实现小星体着陆器的稳定着陆，为后续科学研究提供保障。本文针对空间环境提出了一种用于锚体系统侵彻与附着过程的理论分析方法，研制了一套可用于空间环境下辅助着陆的锚体系统，同时，设计并搭建了用于锚体系统侵彻与附着过程测试的地面实验系统，并进行了相应的实验研究。首先，本文总结了小星体深空探测的研究现状，分析比较了国内外小星体着陆器辅助着陆装置的原理和优缺点。其次，本文对锚体侵彻与附着过程进行了理论分析，建立了侵彻过程的柱形动力空腔膨胀模型以及附着过程的柱形剪胀模型，获得了侵彻深度以及附着力的理论计算公式，并通过理论计算和LS DYNA有限元仿真分析了入射角度、入射速度、尖部形状、介质材料以及锚体材料等因素对侵彻与附着性能的影响情况，为锚体系统提供了设计依据，同时也为后续实验研究提供了理论支持。再次，根据锚体系统设计指标以及理论分析结果，确定了锚体系统设计方案，选择了合理的驱动力方式，分别对锚体以及推进单元进行了详细的设计，并对锚体系统关键零部件进行了动力学仿真和强度校核，保证了其安全性和可靠性。最后，设计并搭建了用于锚体系统侵彻与附着过程测试的地面实验系统，选择了多种不同性能的材料作为实验模拟介质。利用该实验系统进行了大量侵彻与附着实验，实验结果证明了侵彻与附着理论分析的正确性以及锚体系统设计的有效性和可靠性。