航天器为了完成各种各样的空间任务（如绕飞、伴飞、在轨服务等），都离不开航天器的交会对接技术。对于我国航天事业的发展而言，如何完成航天器的交会对接从而实现空间站的补给、修复以及航天员的轮替任务都将是我国未来亟需解决的重要问题。与交会问题类似的是，也研究了航天器拦截的相关控制问题，而一般研究航天器的交会对接技术都是针对线性化的相对运动动力学模型进行的。为了获得更精准的控制，本文直接对航天器相对运动的非线性模型进行非线性控制。由于视线坐标系下的物理意义的直观性，本文采取了视线坐标系下的建模。总的来说，本文从视线坐标系的角度对航天器交会和拦截情形下的直接参数化控制分别进行了研究，主要的研究内容有：　　首先，建立了视线坐标系下描述航天器交会情形下相对轨道运动的非线性模型。研究了航天器交会领域常用的几种坐标系及其转化关系，在此基础上，给出了基于视线坐标系的描述航天器轨道机动的相对运动的非线性方程，提炼出一般化的非线性模型，求解了轨道机动中交会控制的相对运动动力学问题的数学描述。　　其次，求解了对基于视线坐标系下描述航天器交会情形的相对轨道运动的非线性模型的直接参数化控制器，并对其进行了仿真验证。首先介绍了基于一般二阶全驱非线性系统的状态反馈特征结构配置的直接参数化方法，并对控制器的求解过程作出一定归纳；然后将基于广义Sylvester方程求解过程的一般化的直接参数化方法应用于视线坐标系下航天器交会的轨道机动相对运动方程，设计交会情形下的直接参数化控制器；最后对整个航天器交会闭环系统进行了仿真验证，对仿真结果曲线中的状态变量曲线和控制变量曲线进行分析和比较，最后对闭环系统的稳定性进行了分析，证明了直接参数化控制器的有效性。　　最后，建立了基于视线坐标系下描述航天器拦截的相对轨道运动的非线性模型，然后基于一般的参数化控制算法，求解了拦截任务下的直接参数化控制器，最后对整个航天器拦截闭环系统进行仿真验证，对仿真结果曲线中的状态变量曲线和控制变量曲线进行分析和比较，最后对闭环系统的稳定性进行了分析，证明了直接参数化控制器的有效性。