航天器轨迹规划问题是航天器动力学与控制的一类基本问题。快速规划出航天器的飞行轨迹,以及控制航天器飞行的控制量是问题的关键。在冲量假设、常值推力、有限可变推力假设下,航天轨道转移的分析与设计方法不同。推力可调节为航天器提供了更大的设计灵活性,也对快速规划方法提出了更多需求。复杂动力学模型下的多控制量设计与轨迹规划问题挑战性尤为巨大。本文主要研究变推力航天器轨道转移问题的序列凸优化方法求解。论文针对上述问题,完成了末端时间固定共面轨道转移问题的模型凸化与求解。验证比较了序列凸优化求解轨迹规划问题的优势与不足,分析了固定时间情况下圆轨道相位调整能力。基于末端角度固定的共面轨道转移问题的凸化模型,求解了末端时间自由情形下的燃料最优轨道转移问题。分析了末端时间约束对燃料优化情况的影响。对于异面轨道转移问题,在前人研究成果基础上,提出采用角度作为自变量的球坐标模型凸化,并成功应用于航天器机动最优轨迹的求解。论文的主要创新之处在于,完成了固定时间共面轨道转移问题的序列凸化方法以及固定角度空间轨道转移问题的序列凸优化方法,并成功应用于案例中日心和地心平面和空间最优轨道转移问题的求解。特别的,基于共面轨道转移问题序列凸优化求解框架,分析了圆轨道高度调整和轨道调相能力。基于空间轨道转移问题求解框架,分析了异面最优轨道转移解的特征。