本发明公开了一种考虑航天器尺寸的防碰撞方法，根据轨道参数计算每时刻每个航天器的位置和速度；计算两个航天器的位置协方差矩阵与质心轨道坐标系的旋转矩阵；计算两航天器相对位置协方差矩阵；进行航天器规避速度增量的最优问题求解得到最优特征值；根据相对位置协方差矩阵以及航天器尺寸确定每时刻考虑尺寸大小的相对位置协方差矩阵，计算每时刻碰撞概率；确定每时刻最优速度增量；确定碰撞时刻，选择进行轨道机动的时刻；确定碰撞时刻进行机动的最优速度增量的大小、方向和最佳机动角。本发明更加全面得考虑航天器碰撞概率，以确保航天器飞行安全；采用了非直接影响下的最小碰撞概率机动控制策略，不仅使用范围更广，而且更加符合实际情况。