世界各国的航天在轨服务任务日渐增多,对空间自主交会技术的发展提出了新的要求。对于非合作目标的空间自主交会近距离接近阶段,目标无法主动配合服务星完成交会任务,需要服务星考虑较多的约束,因此有必要选择一种合适的轨迹规划方法,使服务星能快速准确的完成交会任务。本论文将以服务星近距离接近非合作目标为研究背景,针对目标的特点,对服务星在轨迹的规划问题进行研究,主要有如下内容:针对服务星近距离接近非合作目标的问题进行建模,建立包含卫星运动学、动力学以及视场角约束、障碍物规避约束、推力幅值约束、终端交会约束等路径约束的卫星轨迹规划模型。针对服务星近距离接近无自旋的非合作目标的能量最优轨迹规划问题,对模型中非凸方程采用Taylor展开的方式进行线性化,得到凸化的轨迹规划模型。并对模型进行等距离散化,得到离散的凸化模型,采用凸优化求解器,结合序列迭代思想对问题进行迭代逼近。数值仿真结果表明该方法能够快速求解出一条满足约束的能量优化轨迹。针对服务星近距离接近无自旋非合作目标时间自由轨迹规划问题,引入时间比例因子对问题进行归一化处理,得到归一化的优化模型。针对引入时间比例因子后造成的人工不可行性问题,引入虚拟控制变量,用以在迭代初期弥补模型之间的误差。通过迭代逐渐减小模型误差,从而使归一化模型的解近似于原问题的解。并针对时间猜测初值对求解时间、最优时间等进行了分析,给出了时间猜测初置的设定方法。针对存在绕自身轴自旋转的非合作目标近距离接近问题,采用逆动力学方法对问题进行优化求解。首先对模型的轨迹进行时间域内的多项式赋值,采用逆动力学方法,将指标函数转化为时间域内的多项式表达式,从而将轨迹规划问题转化为非线性规划问题。选择合适的多项式阶数,减少优化时变量的个数,采用IPOPT求解器求解。数值仿真结果表明逆动力学方法能够针对目标自旋问题在多约束条件下求解出一条能量优化轨迹。