航天器交会对接技术是一项具有重大意义的空间技术,在在轨服务、载人航天、建立空间站等任务中都起到关键作用。目前对空间中合作目标进行交会对接技术无论是从理论上还是工程上都已经很成熟,但随着空间技术的发展,越来越多的诸如捕获失效卫星和空间碎片、在轨维修故障航天器、捕获小行星等与非合作目标相关的任务需求不断涌现,与非合作目标进行自主交会对接成为了新的技术需求。在此背景下,本文以非合作目标作为目标航天器,以滑模控制作为基本的控制方法,重点对交会对接的过程中追踪航天器近距离悬停控制、近距离运动控制以及近距离末端逼近目标航天器控制问题进行了研究。针对追踪航天器近距离悬停控制问题,首先根据滑模控制理论设计了线性滑模控制器;为对系统收敛过程中的系统状态进行约束,采用了预设性能控制,进一步与滑模控制相结合,设计了相应的控制器;为减少系统状态收敛时间,采用一种有限时间收敛的性能函数代替传统性能函数,最后通过仿真进行验证和对比三种控制策略,其结果表明所设计的控制器达到了预期效果。针对追踪航天器近距离运动控制问题,分别考虑了燃料优化与轨迹安全的情况设计了相应控制器。为减少追踪航天器的燃料消耗,采用状态相关黎卡提方程(SDRE),进一步结合了积分滑模控制方法,设计了姿轨耦合控制器。为使追踪航天器的运动轨迹是安全的,对目标航天器采用了一种球型避障模型将其大型挠性附件进行包络,设计了符合安全要求的滑模面及对应的控制器。最后通过仿真进行验证分析。针对追踪航天器近距离末端逼近目标的控制问题,采用一种椭圆蔓叶线型避障曲面对追踪航天器的轨迹进行限制,基于人工势函数的思想设计了控制器,使其能安全逼近目标航天器;采用了一种新的避障模型放宽了对追踪航天器初始位置的要求。最后通过仿真进行验证分析。