航天系统结构和功能复杂,涉及到软硬件动态交互行为,并具有任务过程多阶段、组件多状态、事件时间相关等特性。传统的事件树/故障树模型在处理上述问题时面临诸多局限性,对于多态性、相关性、时序性、交互行为等特性描述不足;动态故障树/马尔科夫模型对于定义系统状态和转移矩阵面临状态空间爆炸问题。贝叶斯网络可以在复杂系统动态特性刻画和模型规模方面寻求平衡,其双向推理模式对于安全风险分析具有独特的优势。鉴于此,论文旨在研究反映航天系统“功能结构复杂、事件高度相关、任务过程动态变化以及动态交互行为”等方面特性的先进安全风险建模方法,其成果适用于航天系统安全风险分析、评估与监控等实践工作。因此,论文在事件树/故障树模型转化量化的基础上,研究基于贝叶斯网络的扩展建模方法,包括多态相依事件树的自动转化以及环节事件时间相关情形、连续参变量动态交互情形等的扩展方法。论文主要研究工作包括:1)系统研究了航天系统事件树/故障树模型的转化扩展方法,简要概括了故障树的图元和数值转化规则,给出了故障树基本假设条件、多重串联情形以及概率型共因失效隐式融合等方面的扩展方法;针对事件树无确定性逻辑表述的问题,建立多态相依事件树的数学模型,提出了基于条件独立判定和事件序列合并的事件树等价转化连接弧约简规则,并给出了自动实现算法。2)针对航天系统任务过程动态变化使得事件树环节事件存在时间相关问题,分别讨论了阶段任务的简单成败逻辑和非顺序执行复杂逻辑的贝叶斯网络表述方法,提出了三层贝叶斯网络模型,三个层次分别对应表述阶段任务逻辑、支持子系统可靠度和共享基本事件时间相关性的之间的逻辑关系;针对存在共享基本事件时间相关性的组合模型计算复杂性问题,提出了基于阶段组合模型模块化的贝叶斯网络转化建模的模块时间相关性表述和模型整合方法。3)针对航天控制系统存在的连续参变量动态交互情形,提出状态离散时间离散系统动态演化贝叶斯网络建模方法,给出了考虑随机失效、状态切换失效、可修等特性的组件离散状态转移条件概率计算方法,以及区间离散化连续参变量条件概率计算方法。4)分别以推进剂输送模块、辅助供能单元、液位控制冷却装置三个航天器子系统为对象,对论文给出的贝叶斯网络建模方法进行验证和应用。在传统事件树/故障树转化建模的基础上,验证了论文给出的贝叶斯网络安全风险建模方法在航天系统复杂功能结构、多态、层叠影响相关、共因失效、环节事件时间相关以及动态交互等特性方面的适用性和有效性。