随着空间任务的多样化和复杂化,对空间交会对接技术提出了更快、更安全的要求。本文以空间快速交会对接为背景,通过对近距离导引段和逼近段进行研究,提出近距离导引段安全快速交会策略和逼近段超快速安全交会策略,以此实现整个交会对接过程的快速性和安全性。主要工作如下:提出了标称与修正机动联合制导交会策略,实现了大偏差条件下近距离导引段快速交会终端轨迹的安全性。给定较短交会时间,在初始偏差较小且导航精度较高的情况下,设计了考虑偏差传播的标称制导策略,仿真结果证明了快速交会全程的被动安全性;在大偏差条件下,建立了基于协方差分析法的中途修正计算模型,在标称轨迹安全条件下,提出了考虑终端轨迹安全的中途修正交会策略;在标称轨迹非安全条件下,提出了标称与修正机动联合交会策略。数值仿真结果表明,在交会时间较短情况下,中途修正次数越多,交会终端轨迹越安全。提出了考虑轨迹安全的超快速偏置逼近策略,实现了交会逼近过程的超快速性。对无偏置逼近策略进行了分析,并在此基础上进行改进,提出了瞄准偏置点的概念,设计了偏置逼近策略,并对瞄准偏置点进行了分析。在偏置逼近过程中,分析了逼近轨迹的被动安全,为了减小逼近过程的轨道偏离,设计了相应的模糊控制器,保证了偏置逼近过程的被动安全。数值仿真表明,与无偏置逼近过程相比,偏置逼近交会所用时间约为无偏置逼近交会所用时间的20%,证明了偏置逼近策略的超快速性和控制方法的有效性。研究了基于模板的模型框架代码自动生成技术,为快速搭建近距离快速安全交会仿真系统提供了方便。设计了组成近距离快速安全交会仿真系统的动力学计算模块,近距离导引段制导模块,逼近段制导控制模块和可视化展示模块。在SIM仿真平台上搭建了仿真系统,进行了仿真试验;同时,为解决近距离快速安全交会仿真系统中模型框架的多次重复编写工作,方便仿真模型的快速建立,研究了基于模板的模型框架代码自动生成技术,并研制开发了模型框架代码自动生成软件。论文研究了近距离快速安全交会轨迹设计,提出的交会策略,具有一定的理论意义,可为近距离快速交会任务的设计提供一定的参考价值。