随着空间科学技术的不断发展,用于在空间执行各种操作的空间飞行器技术日趋成熟,包括中国在内的世界各国都在不同程度的从事着此项研究。空间在轨交会是载人航天技术中的关键问题之一,是目前航空控制理论与实践中的难点之一。本文对空间飞行器的近程交会过程进行了具体的研究,对于各种不同的制导方法进行分析,并完成了仿真验证。首先,文章给出了用于描述飞行器交会对接过程坐标系的定义,完成了飞行器建模分析,其中包括两个飞行器近距离相对运动的动力学方程(Hill方程),并对执行机构给出其动力学模型。这些模型是进行空间有关在轨交会设计的基础。然后,详细介绍了Hill制导和霍曼转移的原理,设计了基于视线角和其变化率的视线制导方法,并分析了影响这些制导方法的因素。根据各个制导方法的特点和其影响因素,设计了交会对接自动寻的阶段的三种接近方法。通过仿真结果,在能量消耗,控制精度方面进行了比较分析。在接近阶段,比较靠近目标飞行器,控制精度和安全性都要考虑到。所以采用了鲁棒性好的变结构控制方法。详述了变结构控制的基本概念、基本定义和设计方法,并依此对滑模变结构控制进行了设计。最后,综合了前两个阶段的控制方法,对近程交会做了整体的实验仿真,完成了一个实际的交会任务,满足了接近精度要求。