空间飞行器的姿态控制是航天技术的基础，几乎所有的航天任务都是利用空间飞行器来完成的。收敛性能是空间飞行器闭环系统动态性能的一个重要指标。由于空间中存在许多外部干扰，故设计的姿态控制律应该具有一定的鲁棒性。有限时间控制方法是一类新的非线性控制方法。采用有限时间控制理论设计的控制系统，其闭环系统具有更快的收敛性能和更好的抗干扰性。 本文首先综述了有限时间控制理论和空间飞行器姿态控制的研究现状。介绍了几种典型的姿态运动学描述方法，并且从控制设计的角度进行了讨论。然后，针对空间飞行器姿态控制系统，考虑了姿态跟踪和姿态镇定问题。基于有限时间控制技术并结合其它非线性控制方法，分别设计了一种姿态跟踪控制律和两种姿态镇定控制律。首先，针对基于欧拉角描述的姿态控制系统，利用终端滑模技术，设计有限时间跟踪控制律；其次，针对基于Rodrigues参数描述的姿态控制系统，利用有限时间Lyapunvo稳定性定理并结合反馈线性化技术设计有限时间局部镇定控制律；最后基于四元数描述的姿态控制系统，利用有限时间控制技术和最优控制技术设计了一种全局镇定控制律，使得系统状态被全局镇定到—个平衡点集合，并给出了集合稳定性证明。这些控制律不仅提高了系统的收敛性能，而且提高了系统的抗干扰性。数值仿真结果验证了这些方法的有效性。