航天器轨道力学是以各类航天器为研究对象，分析它们在万有引力及其它外力作用下的运动特性及控制规律的一门科学。研究过程中，一般把航天器抽象为质点或质点系力学模型，而不考虑姿态运动、挠性部件振动、内部液体晃动等带来的影响。轨道力学的研究内容可分为轨道动力学和轨道控制两部分。前者研究航天器在外力作用下的质点运动规律，后者则研究如何确定作用在航天器上的外力变化规律，使之能够按照需要改变运动轨迹。航天器轨道力学是一门基础理论与工程实践紧密结合的交叉学科，内容既涉及一般力学、天体力学、控制理论、优化理论等基础知识，也涉及航天器轨道设计、轨道确定、轨道转移、交会对接、返回控制等工程技术问题。