本文以逆仿真技术作为理论牵引,结合空间交会任务背景,建立适应于航天任务特点的空间交会离散逆仿真系统模型,并提出基于离散逆仿真系统的操作性评价体系,为操作性能的量化评价奠定基础,实现手控交会任务操作性能的定量分析,为航天员训练及执行更复杂的航天任务提供理论参考。本文首先建立了一般离散逆仿真系统模型,并利用离散Z域对离散逆仿真系统性能进行分析。根据逆仿真离散时间系统的结构框图,推导出逆仿真系统的Z域开环传递函数和误差传递函数,进一步获得了逆仿真系统的极点分布和稳态误差。通过分析滚动时域、步长等系统结构化参数对系统动态特性、稳态误差的影响,设计出满足一定精度和动态性能要求的逆仿真系统。针对空间交会特点,对一般离散逆仿真系统进行改进,建立了适用于空间交会的离散逆仿真系统。考虑到航天器执行机构具有有限推力约束且往往以调节开关时间的方式来实现等效推力,本文将原有离散系统中的每一步长内输入作为定值,并将其作为所需辨识的参数,建立采用超椭球约束参数估计方法的离散逆仿真系统。随后,定义了反映系统对偏差敏感程度的系统敏感系数,对逆仿真输出结果进行脉冲调宽。当系统具有测量偏差时,仿真循环内每一步的状态初值偏差将会引起系统仿真结果的高频振荡。本文根据高频振荡的产生机理,利用预估值门限和滤波环节,同时来削弱系统的高频振荡。利用实验数据分别对无测量偏差和有测量偏差下的逆仿真结果进行分析,并对结构参数、仿真精度等问题进行研究。最后本文结合手控交会对接任务特点建立了空间交会操作性能指标,从任务操作特性和故障情况下的操作策略两方面展开研究。依据交会对接任务的特异性,对一般的C-H指标进行了改进,主要以达到任务的精度为优先考虑因素,并在精度基础上考虑了人的工作载荷,将以上两方面指标各分为三个等级,利用逆仿真系统和所建立的评价体系对不同标称轨迹的操作性能进行评价。随后,考察了推力器故障情况下的操作性能,按照故障下工作载荷的增量衡量不同故障的严重程度,同时可以获得不同构形配置下追踪器所能承受的最大故障推力器个数。