本论文立足于航天器追逃博弈之背景，以微分博弈理论和最优控制理论作为研究工具，对具有非合作关系的三方在轨航天器的追逃博弈问题进行了研究；此外，设计了“追踪方-防御方-逃逸方”航天器在追逃博弈过程中的反馈控制律，并进行了不同场景下的数值仿真分析。本论文的具体研究内容如下：

（1）理论研究方面

基于微分对策理论和最优控制理论，设计固定逗留期内的航天器“追踪方-防御方-逃逸方”完全信息微分博弈模型，在此基础上，考虑模型中存在控制干扰和时间滞后的问题，向反馈控制律中增添权重系数，进而利用解耦的手段，将原三方追逃博弈问题转化为两个两方子博弈问题进行求解，并通过求解代数Riccati方程得到博弈问题的鞍点，设计了面向不同初始状态下的追逃博弈策略。

（2）仿真模拟方面

以近地轨道卫星作为仿真对象，首先使用自生成的卫星测试数据，分别在理想情况、含有控制器外部扰动的情况、含有时间滞后项的情况下，使用MATLAB 环境开展数值仿真实验，以验证前述推导所得反馈控制律的有效性；其次，为进一步贴近卫星在轨博弈的真实场景，在卫星网站上获取卫星的实时两行式轨道根数（TLE），借助近焦点坐标系和地心惯性坐标系之间的转换，得到在轨卫星的初始状态（位置、速度），针对不同的初始条件，从不含外部扰动、含有控制扰动项、含有时间滞后项三个角度出发，设计航天器追逃博弈实验，验证不同参数组合下控制策略对于航天器博弈的影响，可视化三方的追逃博弈路径，详细讨论了不同情境下航天器的追逃结果与博弈规律。

本论文以保障航天器在轨安全、提升未来空间对抗能力为背景，提出了航天器控制策略并开展了一系列的算例仿真，有效拓展了航天器多方在轨追逃博弈问题的研究体系，对于研究存在非合作关系的在轨航天器，设计相应的追逃控制策略，具有一定的理论价值和实践意义。

This paper employs differential game theory and optimal control theory to investigate the three-party pursuit-evasion differential game involving non-cooperative spacecrafts in orbital scenarios. Key research areas covered in this paper include:

(1) Theoretical research

Utilizing differential game theory and optimal control theory, this paper develops a comprehensive spacecraft differential game model in a fixed duration, focusing on the ``attacker-defender-target'' scenario. Through decoupling, this paper simplifies the original three-party game into two sub-games. The saddle points are determined by algebraic Riccati equations. Finally, pursuit-evasion strategies for varying initial conditions are devised.

(2) Numerical simulation

Using low Earth orbit satellites as the simulation subjects, this paper conducts numerical simulation experiments in the MATLAB environment to validate the derived feedback control law. We utilize both test and real-time data to account for external disturbances and time delays within the controller. Visualizations of the pursuit-evasion trajectories involving three parties are generated, facilitating a detailed discussion on spacecraft behavior and game dynamics across different scenarios.

Drawing upon the imperative of spacecraft safety in orbit and the enhancement of future space confrontation capabilities, this paper presents a spacecraft control strategy and conducts a series of numerical simulations. The study holds theoretical significance and practical relevance in the development of pursuit-evasion control strategies for non-cooperative spacecrafts in orbital settings.