随着我国航天产业的不断发展,如何高效管理大规模的航天测控资源、为航天产业提供高效地面测控服务面临巨大挑战。多星测控资源调度是研究如何为高中低轨等各类卫星分配测控资源,确定测控任务工作时间的科学问题。我国面临的多星测控资源调度问题是一个具有复杂约束的大规模组合优化问题。本文对多星测控资源调度问题模型和算法进行了研究,并探索了精确方法和元启发式方法混合求解框架。主要工作和创新如下:针对多星测控资源调度与卫星任务规划等问题具有共通的特点和求解难点,本文总结了不同类型多星测控调度问题的特征。通过详细分析我国面临的多星测控调度问题,提出这是一类时间窗口定长可移动、考虑用户偏好、考虑状态约束和关系约束等复杂约束的多星测控调度问题。在考虑任务优先级、资源偏好和资源均衡目标基础上,建立了多星测控资源调度问题混合整数规划模型和约束满足问题模型。与其他研究相比,本文建立的混合整数规划模型全面考虑了高中低轨卫星需求和各类复杂约束。局部搜索算法是一类高效的单点搜索算法,算法配置简单,CPU时间要求适中,对于大规模问题非常有效。首先对局部搜索算法的核心技术进行研究,并在此基础上提出了禁忌搜索和逾期接受混合的两阶段局部搜索算法。通过建立禁忌表和逾期接收表,允许搜索过程中接受劣解,引导局部搜索跳出局部最优。两阶段搜索在考虑任务优先级基础上,第二阶段重点对资源偏好和资源均衡优化调度方案。针对元启发式方法收敛性差和精确算法受限于问题规模的特点,提出了精确方法和元启发式方法混合求解框架。本文详细分析了分支定界等数学规划方法和约束编程方法,并提出将精确方法嵌入到局部搜索的邻域搜索中,通过在搜索过程中求解子问题,提高局部搜索算法的寻优能力。针对多星测控调度问题特点,本文设计了五种问题分解方法。实验验证部分,本文首先总结了已有的标准测试算例,并对本文提出的模型和算法进行了验证。针对我国实际面临的多星测控资源调度问题,本文还设计了最大包含165颗低轨卫星75颗中高轨卫星的仿真场景,模拟生成了日常卫星测控和数传需求。实验结果验证了本文提出的逾期接受禁忌搜索算法和混合框架的有效性,结果表明当前我国的测控资源比较充分,考虑用户偏好和资源均衡,制定更加科学人性化的方法,本文提供了一种可以借鉴的方法。