随着载人航天事业的发展，在空间技术领域中，有关近距离相对轨道机动控制问题的研究显得极为重要。近距离相对轨道机动的典型控制任务包括空间拦截、空间交会、空间悬停与空间绕飞等。本文对近距离相对轨道机动控制问题进行了研究，提出了近距离相对轨道机动控制问题的统一求解框架，针对具体的任务需求设计了相应的控制器并进行了数值仿真。本文主要包括以下几方面的内容。首先建立了描述航天器间近距离相对运动的动力学模型。在球形中心引力体与近距离相对运动的假设条件下，从航天器在惯性系中的绝对运动方程出发，通过数学变换推导出了在目标航天器轨道坐标系中描述相对运动的动力学方程。其中目标航天器沿圆形参考轨道运行所对应的动力学方程为C-W方程；目标航天器沿椭圆参考轨道运行所对应的动力学方程为T-H方程。接着将动力学方程表示为状态空间形式，并给出了近距离相对轨道机动控制问题的统一数学描述。其次给出了相对轨道机动控制问题的一种参数化求解方法。介绍了特征结构配置方法与模型参考输出跟踪控制理论，在此基础上给出相对轨道机动控制问题的控制器存在条件以及控制器的参数化求解步骤。基于上述参数化方法针对具体任务(拦截、交会、悬停和绕飞)给出了参数化控制器的求解结果，并且进一步进行了相应的数值仿真以验证所设计的控制器的有效性。最后针对目标航天器沿椭圆轨道运行的相对轨道机动控制问题进行了研究。提出了相对轨道机动控制问题的统一数学描述，给出了控制器的存在条件以及控制器的参数化求解步骤。针对悬停这一具体任务给出控制器的设计与相应的数值仿真，仿真结果验证了控制器的有效性。