交会对接是实现航天器在轨组装、后勤补给,及载人航天器人员访问等空间操作的前提。空间站对交会对接的可靠性要求很高,一般需要两种互为备份的交会对接手段。目前我国具备自动交会对接和载人飞船的手动交会对接两种手段,但设计中的货运飞船等无人追踪器不能采用手动方式,需要发展新的交会对接手段。论文系统研究了遥操作交会对接概念、大时延条件下遥操作交会对接的预显示技术、共享控制技术,及遥操作交会对接地面原理验证系统等。主要研究工作如下：阐述了遥操作交会对接的概念,并开展了概念研究。立足于我国载人航天工程的实际需求,阐述了遥操作交会对接概念,将遥操作交会对接划分为站-船遥操作交会对接和地-船遥操作交会对接两大类。基于SAPB (Systematic Approach of Pahl and Beitz)理论,开展了遥操作交会对接的任务分析和概念模型研究。建立了时延条件下遥操作交会对接的人控能力模型和逼近走廊模型,并结合任务需求、通信带宽约束和测控覆盖约束,对提出的概念模型进行了初步的分析与评价。结果显示,两种概念模型具有较好的工程可行性。设计和研制了遥操作交会对接半实物原理验证系统,开展了系统的仿真试验研究。基于提出的遥操作交会对接概念模型,进行了地面原理验证系统设计,研制了遥操作交会对接的动力学与控制仿真软件、遥操作交会对接运动模拟平台等软硬件设备,并集成为半实物原理验证系统。利用该系统,开展了1600余次操作试验,对概念模型进行了定量的分析和验证。试验结果表明,两种概念模型可以较好地支持时延约6s以内的遥操作交会对接任务；操作者难以完成10s左右或更大时延的遥操作交会对接任务,概念模型对大时延的适应性不够,需要对概念模型进行改进。基于交会对接动力学与控制模型,研究了遥操作交会对接预显示方法。为提升大时延条件下的控制能力,本文进一步引入了预显示方法。预显示方法可以提高操作员的遥现场感知能力,辅助其提高控制能力。基于C-W方程建立了预显示的仿真预测模型、预测误差传递模型和预测结果校正模型,并利用预显示对遥操作交会对接概念模型做了相应改进。基于半实物原理验证系统,开展了200余次的遥操作交会对接预显示试验。试验结果显示,预显示方法可以有效地提高大时延条件下的人控能力,有助于提高遥操作交会对接任务的成功率和安全性。系统给出了遥操作交会对接共享控制的控制结构、模型和算法。针对概念模型对大时延的适应性不够问题,研究和利用共享控制技术改进遥操作交会对接的控制算法,增强遥操作交会对接的控制能力。提出了基于共享控制的遥操作交会对接控制结构,建立了共享控制权重模型等共享控制的相关模型。研究了综合考虑人控能力、时延因素、测量误差等的遥操作交会对接共享控制算法,并利用共享控制算法对遥操作交会对接概念模型进行了改进。基于半实物原理验证系统,开展了300余次操作试验。试验结果表明,共享控制方法可以提高大时延条件下遥操作交会对接的控制能力,降低操作员的操作负荷,且共享控制方法具有较好的变时延适应性。论文对遥操作交会对接的概念和关键技术进行了较系统的研究,取得了一些有益的研究成果,给出的概念模型、共享控制算法、地面操作试验结果等,对分析遥操作交会对接特性等具有较好的参考价值,可作为未来遥操作交会对接进一步研究和工程应用的基础。