空間技術的應用領域在近一二十年中得到了飛速的拓展，除了在空間科學應用方面得到繼續(xù)深化外，在空間在軌操控等領域也對空間技術提出了新的需求和任務。
　　空間操控是指具備機動能力的航天器對空間目標實施交會�？浚�并利用攜帶的操作工具對航天器實施在軌維修、補給、組裝，或對空間碎片實施捕獲、拖曳離軌等操作。早期的空間操控任務局限于對具備主動合作功能的目標飛行器的交會對接，且自主性較低。進入21世紀以來，空間操控任務作為未來航天技術應用的重點方向，更多地呈現(xiàn)出多樣化、復雜化、智能化的特點，具體表現(xiàn)在以下方面。
　　多樣化。操控對象從傳統(tǒng)的合作式交會對接飛船、空間站，逐步向不具備主動合作功能的常規(guī)衛(wèi)星、空間碎片等目標拓展。
　　復雜化。操控動作從簡單的依靠對接機構的�？繉�接，逐步向依靠機械臂、飛網(wǎng)等工具對目標進行捕獲、零件更換、燃料補給、拖曳離軌等任務拓展。
　　智能化。操控流程從早期的地面規(guī)劃、有人參與、自動執(zhí)行，逐步向在軌自主規(guī)劃、自主判斷、自主執(zhí)行等功能拓展。
　　為了滿足空間操控的未來應用需求和發(fā)展趨勢，控制系統(tǒng)的先進性是核心前提。由于空間操控涉及到雙星、多星之間的相互運動關系，因此航天器控制系統(tǒng)也從解決傳統(tǒng)的單星測量與控制問題，向解決多星之間的測量與控制問題方向發(fā)展，其中航天器間的相對導航、制導與控制技術是實現(xiàn)空間操控的基礎。相對導航解決的是看到目標，確定目標相對于自身的位置、姿態(tài)等信息；制導是根據(jù)相對導航的測量信息，結合任務需求，合理規(guī)劃飛行控制指令；控制則是根據(jù)控制指令，采用合適的執(zhí)行機構，實現(xiàn)期望的飛行狀態(tài)的過程。基于相對導航、制導與控制技術，結合智能自主控制，可極大地增強空間操控的自主性、精確性，尤其是在減輕地面測控負擔、降低航天器運行費用和提高航天器自主生存能力方面具有重要意義，是航天器控制技術的一個重要發(fā)展趨勢。
　　本書介紹了空間操控和在軌服務任務中，飛行器間的相對導航、制導與控制技術的基本理論與方法，全書共分為6章。第1章主要介紹空間操控的任務背景、研究范疇、需求分析和關鍵技術；第2章主要介紹相對軌道動力學建模；第3章主要介紹自主接近過程中的相對導航方法；第4、5章主要介紹操控過程中飛行器的相對運動規(guī)劃和控制方法：第6章主要介紹采用機械臂進行操作的平臺一機械臂協(xié)同控制。
　　本書是作者多年來從事航天工程技術研發(fā)的經(jīng)驗總結，本書可作為相關專業(yè)的高年級本科生和研究生的教材，也可為從事航天器控制系統(tǒng)開發(fā)的研究人員和工程技術人員提供必要的專業(yè)知識和工程借鑒。本書力圖根據(jù)多年來的研究、開發(fā)和實踐經(jīng)驗，瞄準未來技術發(fā)展趨勢，將技術創(chuàng)新和工程應用有機地結合，做到深入淺出、學以致用。由于作者的水平有限，書中難免有疏漏和不妥之處，敬請廣大讀者批評指正，不吝賜教。