空间交会是航天器相对运动的一种形式,为了实现追踪航天器和目标航天器的交会,需要进行复杂的轨道机动控制。目前空间交会任务复杂多样,而且交会过程存在各种各样的限制,比如状态约束、推力约束等,同时不同任务的优化目标不同,比如最少时间、能耗最优等,因此针对不同的航天任务的特点,设计合适的制导策略,具有重要的意义。本文以空间交会为背景,交会过程考虑航天器推力约束,提出了基于满意控制理论和基于模型预测控制理论的制导策略。首先,本文建立了航天器间的动力学模型。采用变量代换的方法,将以时间为变量的动力学模型转化为以真近点角为变量的形式。之后研究了航天器的自由绕飞情形,通过对动力学方程积分推导出自由绕飞的解析解,给出状态转移矩阵的形式,并进行了仿真分析。仿真结果说明了在特殊情况下,自由绕飞轨道可以是严格的椭圆轨道,为交会初始状态的选择提供了依据。其次,本文引入了满意控制理论,介绍了其相关知识。基于满意控制理论,以二次型指标为目标函数,考虑推力约束,设计了满意控制制导策略。通过可变参数对闭环极点分布的影响,分析了系统的稳定性,进而为选择保证系统稳定的参数值提供了依据,之后进行了数值仿真。仿真结果验证了算法的有效性。再次,本文研究了交会中的模型预测控制制导策略。首先介绍了模型预测控制的基本理论,然后由离散的交会动力学模型推出预测模型,以离散二次型指标为目标函数,推导了无约束下的控制律。加入推力约束后,设计了约束模型预测控制制导策略。局部镇定器、终端代价函数和终端约束集是影响系统稳定性的三大因素,通过迭代求解了局部镇定器和终端代价函数,基于线性矩阵不等式理论求解终端约束集。数值仿真结果验证了算法的有效性。最后,本文对以上两种算法进行了性能分析。通过对比分析初始点可行域、约束要求、交会时间、性能指标和能耗指标等方面,满意控制算法适合全域强约束情形,具有性能优、能耗小等优点,但是交会花费的时间很长;而模型预测控制算法适合松约束情形,交会时间短,但是在性能指标和能耗指标上表现不佳,而且对初始点的选择要求苛刻。两种算法的对比分析为不同的航天任务选择合适的制导策略提供了依据,以更好地完成目标。