随着卫星系统日趋复杂化、自动化,部件故障带来的危害愈加严重,使得故障诊断的作用越来越重要,这就给故障诊断技术提出了更高的要求。本文主要研究基于定性模型的卫星姿轨控制系统的故障诊断方法,其目的是为建立具有可视化好,实用性强的卫星控制诊断系统提供新的技术途径,以克服定量模型计算复杂、不便应用的缺陷,克服传统的基于规则方法知识获取困难和灵活性差的缺点。主要研究内容包括以下几个方面:首先,选取了Livingstone系统作为定性模型的故障诊断引擎,深入分析了模型的诊断形式,研究了模型诊断引擎的推理技术,并对模型的诊断过程进行了详细的分析和设计。其次,结合卫星姿轨控制系统的实际诊断问题,对建模过程做了合理的设计,确立了建模的主体策略,提出了经验知识的定性表述方法,并对可靠性分析在定性模型中的应用进行了深入的研究。之后,建立了卫星姿轨控制系统在各个工作模式下的故障诊断定性模型,并将这些模型集成为全工作模式下的故障诊断定性模型。然后,为了能够准确的提供故障诊断结果,对模型的可诊断性问题进行了深入的研究,给出了一种模型可诊断性的判定方法,并选取了合理的检验模型工具实现了模型可诊断性的验证。之后,对各部件建立了合理的故障场景,并对验证结果进行深入的分析。最后,以提高故障的可预测性为目的,对地球同步卫星在同步轨道下运行的姿态控制系统进行了建模,对控制系统中几种典型的故障类型进行划分,依据工程经验和参考资料合理设置模型中部件的故障。对系统进行数值仿真,通过定性分析飞轮转速的变化来定位故障源,从而预测突发性故障的发生。