近年来,随着航天事业和空间技术的迅猛发展,单颗卫星已无法完成日渐复杂的航天任务,小卫星编队飞行由于具有成本低、可靠性高,以及灵活性强等优点,已成为一种引领航天未来发展趋势的空间技术。由于小型航天器所携带的通讯器件性能有限,同时执行任务时经常星间距离过远,因此星间进行信息交互通讯时不可避免的存在带宽不足等现象。本课题将针对通讯资源受限情形下的小型航天器编队,深入研究对应的姿态协同控制以及姿轨耦合一体化控制等问题。针对小卫星编队中的星间相对状态估计问题,同时考虑相对轨道动力学方程中的非高斯输出测量噪声以及空间干扰力,提出一种拓展的滑模观测器方法对相对轨道的位置和速度信息进行精确估计。所提出的观测器算法不需要对轨道动力学方程进行线性化处理,因此保留了模型精度;可有效处理非高斯噪声,同时还能对空间干扰力进行精确估计。针对通讯资源受限下小卫星编队的姿态协同控制问题,为降低星间通信速率并节约计算资源,在考虑未知外部干扰和执行机构故障的情形下,提出了基于事件触发通信机制的编队航天器姿态协同容错控制策略。所设计的控制律能够补偿外部干扰、执行机构故障以及由于事件触发机制造成的状态误差的影响,并保证编队航天器姿态协同控制系统的渐近稳定性。针对存在星间通讯延迟下的小卫星编队的姿态协同控制问题,提出基于信号量化的星间数据传输策略,并采用终端滑模面技术和指数对数滑模面技术分别设计了对应的姿态协同控制器,保证了编队航天器姿态协同控制系统能在有限时间内达到期望的状态。在此基础上,为避免滑模控制器的抖振现象,基于切比雪夫神经元网络和反步控制理论设计了姿态协同控制策略,提高了编队航天器姿态协同控制的精度。针对通讯受限情形下的编队飞行航天器姿轨耦合控制问题,采用S E（3）理论对航天器编队飞行姿轨一体化动力学进行建模,并基于事件触发和信号量化的星间通讯策略设计了编队航天器姿轨一体化协同控制策略。所提出的控制算法在对事件触发和信号量化导致的状态误差补偿的同时,保证了整个航天器编队系统的姿态和轨道控制系统的稳定性。