本论文的研究是应对日益恶化的空间碎片环境对近地航天器造成的碰撞风险,提出一套可行的碎片预警方法和规避策略,使航天器在必要时刻,通过地面的指控,采取主动的轨道机动,躲避危险物体,从而提高生存能力。作者在论文中主要完成了以下内容:1)综述了国外碰撞预警理论和规避方法,分析了近地轨道碎片环境。2)建立了碰撞预警的具体算法。依据航天动力学理论和其他知识,建立了碰撞预警相关的数学模型,包括空间目标轨道确定数学模型、空间物体相对运动数学模型、危险物体判定准则数学模型和空间物体碰撞几何关系数学模型等,根据数学模型计算航天器和危险目标的相对距离随时间变化规律,设定了预警规则。3)制定了轨道规避准则和策略。通过确定航天器与危险目标的几何关系,估算碰撞速度、碰撞点的位置、碰撞程度,制定了规避准则。根据不同的预期碰撞时刻和采取轨道机动的时机,建立了两种规避策略数学模型,并据此分析提出了两种规避方法高度分离法和轨迹分离法的原则和时机。4)编制了轨道预警与规避软件。依据预警和规避的数学模型和理论,开发了软件。并进行了相应的功能验证计算。