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针对空间操控的任务需求，以高轨航天器轨道延寿为背景，分析了飞行任务流程。重点对超近距离段的相对姿态、相对轨道耦合动力学进行了分析和建模，设计了姿轨耦合控制律。同时，针对高轨卫星对天面安装有远地点发动机的特征，设计了非合作目标图像特征识别、提取和相对测量算法。最后通过搭建分布式仿真系统，结合小型对接捕获机构，对超近距离的相对导航和相对运动控制进行了地面仿真试验，校验了对高轨航天器的远地点发动机喷管进行捕获从而实施在轨延寿的可行性。