本发明是一种航天器脉冲交会轨迹的梯度分割区间优化设计方法，属于航天器轨道动力学与控制领域中的轨道设计及优化技术，特别是基于利用区间算术数学模式计算得到的航天器交会轨迹全局优化解的交会轨道设计技术。针对方法的全局性问题，本发明将梯度优化结果只用于确定区间分割点和更新目标函数取值上界，保全了区间优化算法的全局性；针对区间优化算法计算量大的问题，引入梯度优化方法，以便快速更新目标函数取值上界和使用梯度分割法，结合符号分割法和区间优化策略，有效地分离和去除不包含最优解的区间，提高了运算效率；为解决区间优化算法的存储需求高的问题，每一次迭代只选取有限个区间进行处理，保证运算中不出现存储空间溢出现象。