随着我国空间科学的快速发展，越来越多的科学卫星从对地观测转向对天观测。此时，传统的对地覆盖分析方法己不能满足科学卫星有效载荷对科学目标覆盖性分析的需要。因此，开展卫星天域覆盖分析方法的研究，对于我国空间科学卫星任务具有重要的理论意义和很强的实际应用价值。　　 卫星天域覆盖是指对天观测的卫星有效载荷在空间探测到的三维区域。天域覆盖计算是航天科学任务仿真系统的一项重要功能，其不同于对地覆盖。无论是投影方式还是计算模型都有所不同。随着科学卫星研究的不断深入，需要针对天域覆盖的特性进行覆盖分析，满足论证的需求，寻求最优的任务规划方案，增加运控中科学家的参与度。　　 本文研究了不同类型巡天观测有效载荷对探测目标视场的特点，重点对以下两个问题进行了讨论，即天域覆盖计算模型的构建和天域覆盖分析及可视化表达的设计与实现方法。　　 通过研究，本文提出了通用的矢量化的天域覆盖计算模型。根据不同类型载荷的视场特点，以天球作为投影曲面设计了合适的瞬时覆盖计算模型。根据瞬时覆盖，进行各种覆盖分析，研究天域覆盖的累积效果、覆盖率、时间覆盖分析等，将这些覆盖统计分析参量的计算归结到平面简单多边形的布尔运算。　　 在此基础上，探索天域环境以及覆盖分析结果的可视化表达方式，采用不同的可视化渲染方式，满足不同工程需要的可视化效果，使表达效果准确、美观、方便使用。　　 最后，本文采用模块化的方式基于“平台+插件”的思想设计了一个通用、可扩展的卫星天域覆盖分析综合建模与仿真分析系统，为今后日常卫星运行控制工作的规划和验证奠定了良好的基础。