小行星探测，是深空探测活动的重点目标之一。太阳系内数以百万计的小行星，保留了宇宙早期形成时的物质，对探索太阳系及生命的起源演化有着极其重要的意义。小行星探测，不同于大行星探测最显著的特点之一是，小行星目标特性的不确定。因此，探测器在设计时，必须大量采用智能自主技术，以应对各种可能的情况，确保任务完成。报告首先介绍小行星探测的任务特点和其目标特性对航天器设计的影响。然后从小天体目标特性的信息获取手段、信息处理与建模方法、航天器自主导航与自主操作等方面，分析带来的挑战和应对思路。主要包括小行星三维重构的测量与建模，小行星接近过程的自主信息识别与自主导航、小行星采样的自主操作等。最后对未来深空探测任务对信息技术发展的需求进行展望。