空间飞网是实现对在轨非合作目标高可靠抓捕的有效方法。飞网能够实现大范围的可容错捕获,对目标的适应性强,同时也可降低对目标探测识别与消旋的要求。本文主要针对空间飞网拖曳过程进行了动力学建模与仿真研究,主要研究了以下几个方面:(1)目前多种太空垃圾清理方案采用了柔性绳索。调研了空间柔性飞网的动力学建模理论、方法和试验进展,明确研究空间飞网拖曳动力学的重要性。(2)基于绝对节点坐标法的梁基础理论,建立了中心轴线模型和实体梁模型来实现柔性绳索的动力学建模。分析了绝对节点坐标法在处理大柔性、大变形方面的优势。(3)为体现拖曳过程飞网与目标的持续接触碰撞,基于绝对节点坐标法板壳单元建立了空间绳网的等效布袋动力学模型。进而利用单质点、多质点动量矩定理和欧拉方程得到了航天器的动力学模型。完成了纠缠组合体的动力学建模来描述飞行器拖曳过程。(4)给出了正方形网和方形网框的飞网构型。提出了飞网拖曳性能的评价指标,包括绳网与目标的碰撞力、目标自旋角速度、目标位移速度三个参数,能够作为不同拖曳方案的评价依据。(5)通过对拖曳不同自旋角速度目标、以不同速度拖曳目标的动力学仿真,研究了目标自旋和拖曳速度对拖曳效果的影响。动力学仿真结果表明较大的目标自旋会使飞网发生严重缠绕,过大的速度可能使目标结构脱落,应监测目标自旋角速度和合理调整拖曳速度。(6)通过在主动航天器和拖曳绳索之间增加缓冲组件来实现拖曳过程中绳索拉力的调节。为提高拖曳过程的计算效率,通过拖曳组合体模型得到了工程等效模型,只考虑航天器、拖曳绳索和缓冲组件。动力学仿真结果表明:缓冲组件能够有效调整拖曳绳索的拉力,结合主动航天器的推力控制,能够实现绳索拉力的主动调整,提高任务的可靠性。