在轨服务技术具有显著的经济性,已经成为空间任务发展的重要研究方向。在轨服务过程中,必须保证服务航天器能够响应目标的状态变化,避免与其他空间物体发生碰撞,实现安全接近。本文以航天器在轨服务为背景,研究了空间目标安全接近的避障控制算法。全文主要工作包括:研究了航天器相对轨道动力学偏差传播模型。利用CADET方法对非线性TH方程进行推导,得到系统状态量及其偏差量的偏差传播模型。通过与Monte Carlo方法结果对比,展示该模型的优越性。设计正交实验并进行数学仿真,确定各种偏差对交会精度的影响。研究了球形障碍物规避控制算法。介绍人工势函数基本理论,建立系统势场模型。根据空间物体的形状特点,将其简化为球形并建立球体间最短距离模型,判断是否发生碰撞。结合有限时间滑模控制和人工势函数理论设计避障控制算法并进行稳定性分析,通过数值仿真验证算法的可行性。研究了非球形障碍物规避控制算法。介绍Sigmoid势函数基本理论,建立系统势场模型。将障碍物的外包络简化为椭球形,建立椭球间最短距离模型,判断是否发生碰撞。结合Lyapunov函数法和Sigmoid势函数理论设计避障控制算法并进行稳定性分析,利用数值仿真验证该算法的可行性。将障碍物的外包络简化为长方体,建立长方体障碍物与球形航天器之间的最短距离模型,判断是否发生碰撞。结合最优滑模控制和Sigmoid势函数理论设计避障控制律并进行稳定性分析,通过数值仿真验证算法的可行性。研究了避障机动姿轨协同控制算法。考虑执行机构安装和轨道控制量作用点与质心不重合两种耦合因素,建立航天器相对轨道和相对姿态相互耦合的数学模型。利用Terminal滑模控制理论和APF理论分别设计六自由度跟踪控制器和轨道机动避障控制器并进行稳定性分析,通过数值仿真验证算法的可行性。论文对空间目标安全接近控制问题进行了深入研究:利用CADET方法分析了轨道偏差因素对交会精度的影响;利用势场函数研究了规避多种外形包络障碍物的控制算法;研究了两种耦合影响因素情况下的轨道姿态协同控制算法。论文的研究工作对航天器在轨安全飞行提供了有益参考。