本书主要介绍了作者团队在太空目标轨道偏差演化领域的理论研究成果及应用。全书共14章，第1-8章主要介绍非线性轨道偏差演化方法，包括研究现状、基本理论、多项式混沌展开方法、状态转移张量法、微分代数法、高斯混合模型、相对轨道偏差演化方法、轨道边值问题偏差演化方法。第9-14章介绍轨道偏差演化在太空态势感知系列任务中的应用问题求解方法，包括光学观测短弧关联与聚类方法、轨道机动检测方法、碰撞预警与规避方法、碎片云演化与撞击风险分析方法、小行星撞击预警方法、鲁棒交会轨道规划方法。