近年来，随着空间科技的发展，全球每年的航天发射任务都在逐步增加，进行在轨服务的航天器数量也与日俱增。航天器高性能计算、相对动力学建模与控制、组合体协同管理与鲁棒控制等均属于在轨服务航天器动力学与控制的关键技术，对实现空间任务要求至关重要。故障航天器是一个典型的空间非合作目标。其特点是，目标航天器不能提供自身状态信息，因此需要服务航天器去主动测量目标航天器的状态和参数信息。由于非合作目标具有外形与动力学参数的先验信息少、控制系统失效旋转、信息层面不沟通、机动行为不配合等特点，使得非合作目标的抓捕非常困难。传统思路是让服务航天器起旋到与目标同步状态，然后实施逼近和抓捕，对于快旋目标而言，服务航天器同步起旋的代价大，消耗大量能源。空间与非合作目标交会对接后的组合体航天器惯性参数通常不能精确获得，存在未知性和不确定性，给组合体航天器鲁棒控制造成一定困难。在轨服务航天器动力学与控制方法是针对空间在轨服务需求，面向空间利用与开发的新型技术，利用新型航天器动力学与控制方法，逐步实现航天器在轨服务资源的最大利用与开发。在轨服务航天器动力学与控制方法的研究与发展对延长航天器寿命、拓展航天器功能和提高航天器性能有着巨大的推动作用，在军用、民用以及商业领域有着紧迫的需求和广阔的应用前景。