一种航天器自主交会控制系统地面仿真试验方法，属于航天控制地面仿真领域。步骤为：1)按照验证对象任务参数及地面试验系统参数关系确定基本量纲对应物理量的相似比系数；2)根据相似比系数在计算机仿真中分别建立目标模拟器和追踪模拟器运动的动力学方程；3)将模拟器动力学方程、模拟器(含控制)、运动测量敏感器以及自主交会控制器相连搭建形成地面试验闭环系统；4)控制模拟器跟踪计算机中动力学方程解算出的运动轨迹，在地面试验室再现航天器自主交会运动过程。本发明的试验方法为自主交会控制半物理仿真试验奠定了理论基础，可在地面同时反映出模拟器和追踪航天器的绝对与相对运动特征，可验证全方向自主交会控制任务。