近年来随着航天技术的不断发展和航天任务的日益增多,在轨航天器的安全运行问题以及交会任务的精度保证越来越受到航天领域相关人员的重视,因此对航天器的轨道进行不确定性传播分析和鲁棒机动优化是十分必要的。本学位论文将主要研究在导航误差和控制误差影响下,采用线性协方差分析法分析误差传播规律,并对航天器的轨道进行鲁棒机动优化。具体研究内容如下:针对脉冲推力的情况,分别在绝对运动和相对运动的情况下构建了时间固定燃料最优的多脉冲交会问题模型,在导航误差和控制误差下采用线性协方差分析法求解了终端误差协方差矩阵。在此基础上,增加终端鲁棒性能优化指标,得到相应的多目标优化问题,对脉冲时刻以及对应的脉冲向量进行优化,从而达到优化燃料和终端误差协方差的目的。在2J摄动情况下基于解析的椭圆轨道状态转移矩阵对脉冲推力情况下的时间固定燃料最优问题进行了研究,并分析了导航误差和控制误差下的误差传播规律。针对常值推力的情况,在相对运动条件下,基于常值推力加速度下的状态转移矩阵构建了时间固定燃料最优的多段常值推力交会问题,采用线性协方差分析法分析了导航误差和控制误差下的误差传播规律。在此基础上,通过优化常值推力器开关机的时刻,得到了燃料最优和终端状态误差最优的Pareto解集。在摄动情况下,对于控制误差存在的情况下,采用灵敏度矩阵进行了误差传播分析。针对连续小推力的情况,以圆轨道相对运动方程为基础,构建了相应的离散协方差控制问题。在终端状态误差约束作为等式约束时,通过求解矩阵方程获得了相应燃料最优问题的解;在终端状态误差约束作为不等式约束时,通过将原问题转换为一个凸优化问题,采用凸优化算法求解了相应的燃料最优控制问题。