随着世界航天技术的飞速发展,在轨服务技术得到了世界各国的广泛关注,作为支撑在轨服务技术的关键一环,非合作目标交会控制问题的研究显得尤为必要。本论文主要研究了考虑状态约束的非合作目标的超近距离位姿一体化交会控制,将超近距离交会任务结合工程实际划分为了抵近目标段和最终安全接近段。抵近目标段需要控制追踪航天器从相对轨道系下的停泊点在接近目标航天器的同时跟踪目标航天器对接轴上的跟飞点,并避免进入目标航天器为中心的禁飞球内部,最终安全接近段需要控制追踪航天器在确保满足接近安全走廊的约束下靠近目标航天器直至对接轴端点,基于以上任务需求,本论文的研究内容从以下几部分进行介绍:针对姿态轨道模型建立问题,首先定义了描述航天器相对位置和姿态运动的坐标系,随后建立了航天器姿态动力学与运动学模型,考虑到追踪航天器姿态运动与相对轨道运动的耦合作用,分别建立了相对轨道坐标系,视线坐标系和目标航天器本体系下的航天器位姿一体化动力学模型,最后对非合作航天器交会约束进行了分析,提出了两阶段交会策略。针对带指向约束的抵近目标控制问题,提出了结合非线性扰动观测器的固定时间预设性能控制律。其中结合高斯误差函数提出了两种创新性的预定时间收敛性能函数,考虑到目标可能存在未知但有限的机动能力,将目标航天器的机动看作系统的合成扰动进行建模考虑,最后进行数值仿真验证了控制律的有效性。针对考虑交会走廊约束的最终安全接近控制问题,对翻滚目标和静止/近似静止目标分别设计了交会控制律。对翻滚目标采用预设性能方法设计了满足保守型交会安全走廊约束的固定时间控制律,给出了保守型接近域约束的性能函数参数设计方法。考虑到系统中扰动的影响,引入神经网络对系统中的扰动进行估计,并设计了一种自适应律对扰动估计误差上界的平方进行了估计,最后通过仿真验证了控制律的有效性。对静止/近似静止目标采用障碍李雅普诺夫函数控制跟踪直线轨迹规划的交会策略,首先设计了基于多项式插值的直线轨迹规划,随后选取对数型障碍李雅普诺夫函数构造了反步控制律,最后进行了数值仿真,验证了追踪航天器可以在位置和速度的边界约束下安全接近目标航天器。