本发明公开了一种基于精确罚函数的预设性能姿态跟踪控制方法，采用建立刚性航天器的姿态误差模型、预设性能函数和预设性能约束；而后基于精确罚函数法，建立预设性能下的航天器姿态跟踪最优控制问题。最后采用控制参数化法求解该预设性能最优控制问题。本发明能够实现暂态性能约束，用以设定姿态误差的收敛速度；能够实现稳态性能约束，即可以设定稳态时的航天器姿态跟踪误差大小。基于精确罚函数法和控制参数化法，能够将预设性能约束的优化问题转换为一种可处理的非线性规划问题。