空间机器人的遥操作是空间机器人操作过程的重要组成部分.对遥操作的基本概念和空间机器人遥操作的基本特性作了初步分析，介绍了空间机器人遥操作的现状以及国际上一些典型的在轨遥操作任务，对各个任务的技术特点进行了总结，归纳了遥操作技术的关键技术，对图形预测仿真遥操作、力反馈双边控制以及地面验证等关键技术的研究现状进行了介绍.最后，对空间机器人遥操作的发展趋势进行了展望.

要安全准确着陆于地外天体指定地点，探测器在下降过程需实时精确确定其相对位置和速度.针对惯性导航结合斜距和相对速度测量的导航方式不能修正相对水平位置估计的缺点，以及多敏感器测量信息融合问题，提出基于陆标图像和协方差交叉算法的天体定点着陆自主导航方法.将光学成像敏感器加入到组合导航系统中，用于测量探测器相对陆标的视线方向以获得关键的相对水平位置信息.在状态估计时采用基于协方差交叉的分布式扩展卡尔曼滤波对多源测量信息作最优融合，提高算法的精度和鲁棒性.通过数学仿真验证了该方法的有效性.

 研究利用地球卫星和月球卫星之间的测距信息进行自主导航的方法.基于三体摄动轨道动力学方程和星间测距信息，可以同时确定参与导航的地球卫星和月球卫星的绝对位置;但是在初始位置误差较大的情况下，导航系统的定位性能会受到影响.为了解决这一问题，提出基于“星间测距+紫外导航敏感器”的组合导航方法.采用该导航方法，能够在初始位置误差和紫外导航敏感器测量误差较大的情况下实现高精度自主导航.基于CramerRao下界（CRLB）分析了组合导航系统的性能，并通过数学仿真验证了该导航方法的有效性.

提出一种闭环冗余系统在线可重构控制方法，包括控制器、控制分配和故障诊断.在故障诊断算法中，首先采用有向图方法快速确定可能的故障源.对于难以隔离的故障，提出了一种在线故障定位方法.故障定位后，通过控制分配，重新分配控制律.以航天器冗余动量轮系统的故障重构为例，说明了如何在系统级角度在线定位故障，重构系统.最后，给出了冗余动量轮卫星姿态调节过程中故障重构的仿真算例.

 针对测绘卫星对控制系统时统精度的要求，在目前卫星各种时统设计基础上，提出了一种基于硬件锁存技术的控制系统时统方案，该方案通过快速锁存、事后处理的原则，提高了时统精度.在给出星敏感器和陀螺时标处理算法的基础上，对时标误差进行了分析，并通过试验进行了验证.

为了得到控制量与控制时机对相位改变的直观公式，基于Hill方程以及迹向控制的约束条件，定性分析共面绕飞编队中控制量、控制时机与编队卫星相位之间的关系，分析结果表明：当需要改变的相位角小于90°时，可实现最省燃料的控制；当需要改变的相位角大于90°时，可进行趋于最小控制量的控制；当在相对运动椭圆上下点实施控制时，相位无变化.

控制力矩陀螺框架电机驱动电路采用的脉宽调制方式不同，所产生的电机转矩脉动也会不同.针对无刷直流电机驱动的控制力矩陀螺框架系统，从换相期间转矩脉动、非换相期间转矩脉动及脉宽调制方式的应用改进3个方面对不同脉宽调制方式进行分析，得出采用PWM_ON_PWM方式的转矩脉动最小，适用于控制力矩陀螺框架系统的高精度控制要求.通过仿真验证了分析的正确性.

卫星姿控飞轮通常采用一对精密油润滑角接触球轴承进行旋转支撑.由于飞轮长寿命、高可靠、高精度要求和独特的空间环境，轴承采用微量油润滑.润滑油过多和不足都将导致飞轮轴承摩擦力矩增大和寿命降低，因此存在轴承润滑最佳油量.基于弹流润滑理论，提出了飞轮轴承润滑最佳油量的理论计算方法，并通过球-盘摩擦副进行实验验证.实验结果验证了飞轮轴承润滑最佳油量理论计算方法的有效性.

为了提高飞轮控制可靠性，针对仅一个飞轮的非偏置动量三轴稳定控制问题，提出了飞轮不同安装方式下基于单飞轮和磁力矩器的稳定控制算法.仿真试验结果表明单个飞轮在XZ平面斜装时控制精度在0.3°左右，适合在纳星、皮星等微小卫星上应用，飞轮正装时仍可粗精度对地定向，适合多个飞轮故障情况下应用.

 针对卫星控制系统测试数据类型多和数据量大的特点，人工判读方式存在判读时间长和判读精度不够高等不足，分析了卫星控制系统测试数据的变化规律，建立了测试数据的判读规则，在此基础上完成自动判读方法设计和自动判读系统设计，该系统能够按照设置的判读规则进行自动判读，对判读结果进行实时显示和存储，提高了测试效率和判读的准确性.

 在建立双组元统一推进气路系统数学模型的基础上，对气路系统从启动到额定工况的工作过程进行数学仿真，证明在理想气体绝热流动的假设下，气路系统在稳态点附近的温度变化很小.通过建立气路系统的状态空间模型，得到了主要结构参数对于气路系统稳定性的影响规律.提出了改善减压阀和气路系统稳定性的主要措施.