卫星研制与运行过程中存在大量不确定性,对卫星性能和寿命直接造成影响。需要在设计阶段就综合考虑各类不确定性影响,开展面向可靠性和综合效益的设计优化。其中,如何对各类不确定性因素进行准确建模,是有待解决的首要问题。针对卫星多层级系统集成的特点,本文基于贝叶斯融合方法提出了复杂多层系统结构的多源信息融合方法,为卫星的不确定性建模提供新思路,主要研究内容如下:首先,对卫星不确定性建模及多源信息融合方法的研究现状进行了国内外综述。特别针对多源信息融合方法中的贝叶斯融合方法,从建模、分布信息融合与更新等方面,对其进行了深入分析,对现有方法在方法本身及适用条件方面存在的不足进行了探讨。其次,对多层复杂系统结构的多源信息贝叶斯融合方法开展了研究,对现有迭代贝叶斯融合方法存在的问题进行了改进。分别针对离散和连续两类分布信息,提出多源信息融合与迭代更新方法,实现了多层级系统多源信息的充分融合与更新。在此基础上,本文针对部分分布信息缺失的系统,提出不同层级信息缺失的多源信息融合策略。通过数值算例和实际卫星不确定性建模问题开展方法测试,结果验证了本文方法的可行性与有效性。最后,基于本文提出的方法进行不确定性建模,开展了卫星系统可靠性设计优化应用研究。基于本文提出的多源信息融合方法,融合卫星部组件的专家经验信息、在轨失效统计数据等多源寿命信息,合理建立了卫星可靠性模型。在此基础上开展卫星可靠性设计优化,有效实现了设计约束条件下的系统可靠性提升,为设计人员开展进一步的分析提供依据和基础。本文对复杂多层系统结构的信息融合开展了深入研究,有效解决了卫星不确定性建模中多源不确定性信息融合的问题,为进一步开展面向可靠性和稳健性的卫星设计优化提供不确定性模型基础。