神舟号载人飞船发射成功之后,我国将要实施航天器空间交会对接计划.从轨道飞行的角度看,航天器空间交会对接大致可以分成远程导引、近程寻的、最后接近和逼近对接四个阶段.远程导引是航天器空间交会对接轨道飞行的第一阶段.在这一阶段,航天器需要地面测控站的跟踪和测量,在测控站测量数据的支持下,追踪航天器才能机动飞行进入其敏感器能够捕获目标航天器的范围内.不仅如此,在追踪航天器轨道飞行的过程中,为了节省燃料和飞行时间,需要优化设计其远程导引轨道转移过程.为此,本文利用了一种新的方法来设计航天器的远程导引变轨机动策略:首先重点研究航天器的多圈Lambert变轨转移方式和测控约束算法,在此基础上给出适于变量搜索的远程导引变轨机动模式,建立数学模型;然后通过合理设计远程导引的目标函数和约束函数,利用遗传算法搜索出满足测控约束条件的航天器远程导引最优(燃料或时间最优)变轨机动策略.本文设计方法的优点是:对于任意的两条轨道(追踪航天器和目标航天器轨道),都可以利用该方法设计出满足各种约束条件的航天器远程导引最优变轨机动策略.本文的远程导引设计方法具有普适性.设计给出了远程导引最优机动策略以后,本文研究了基于XML语言的STK航天器文件,根据该文件的数据结构设计给出了MATLAB与STK(Satellite tool kits)的仿真接口,该接口能够实现航天器远程导引设计结果仿真验证的自动化.本文的远程导引变轨机动策略是在脉冲速度增量假设的基础上设计给出的,在实际的工程应用中,需要将脉冲推力转化成有限推力.为满足工程上的需要,本文优化设计了同轨道平面航天器的有限推力轨道转移数学模型,利用遗传算法两次优化设计给出了航天器燃料最优有限推力变轨机动策略.本文的有限推力设计方法的优点是:计算方法简单,并且数值稳定性好.