太阳电池阵是由多个太阳电池板组成的阵列,在空间轨道上将太阳能转换为电能供卫星使用。目前使用最广泛的太阳电池阵形式是刚性基板的折叠式太阳电池阵,也称之为太阳翼。由于担负着为卫星提供能源的重要任务,太阳翼在发射后能否顺利展开及正常工作直接影响卫星发射的成败。首先,本文介绍了太阳电池阵可靠性研究的背景,国内外相关研究的发展状况,以及本课题研究的目的与意义。并简要的介绍了太阳电池阵的分类,太阳翼结构和机构的构造与功能等。其次,采用故障模式、影响及危害性分析(FMECA)方法对卫星太阳翼展开机构失效问题进行分析,分步完成故障模式及影响分析(FMEA)和危害性分析(CA),形成卫星太阳翼展开机构的FMECA报告。分析得出太阳翼的关键零部件清单,并按照故障的严酷度和危害度,以及故障在危害度矩阵中的位置对太阳翼的Ⅰ,Ⅱ类故障进行排序。分析过程中还针对太阳翼各故障模式提出相应的改进措施,以及该故障模式未被消除的原因,为卫星太阳翼的可靠性设计和结构改进提供参考。第三,本文采用故障树分析(FTA)方法对太阳翼系统进行分析。相较而言,FMECA可以更加详细的描述零部件故障对系统的影响；而FTA可以通过故障分析得出系统的可靠度。同时应用二者可以更加清晰合理地解释零部件故障与系统失效之间的联系。第四,对太阳翼的展开机构进行了机构可靠性分析。分别对太阳翼展开机构进行了机构运动学的可靠性分析与机构动力学的可靠性分析。并采用Monte Carlo统计方法对太阳翼展开机构进行机构运动学和机构动力学可靠性的模拟分析。最后,对太阳翼的展开机构进行了可靠性分配。首先建立了太阳翼系统在随机载荷与极端载荷情况下的系统可靠性模型,以及太阳翼可靠度随时间变化的模型。然后,对太阳翼可靠性分配方法进行了讨论,并针对太阳翼的结构特点,采用综合评分分配方法与等分配方法相结合的方法,对太阳翼展开机构各单元的可靠度进行分配。