深空探测是21世纪世界宇航大国关注的焦点,星务管理系统是探测器自主控制和数据管理的核心,其发展水平直接决定飞行器的探测能力,因此一套合理的星务管理系统设计方案,不仅可以减低探测器的运行成本,而且可以提高系统的可靠性。本学位论文结合863项目“深空探测器自主技术与仿真演示系统”,对深空探测器星务管理系统的相关内容进行研究。首先,对深空探测器星务管理系统方案进行设计。参考国外深空探测器星务管理系统先进的设计理念,并针对小天体探测任务需求,给出了系统总体设计方案。对星务管理系统硬件配置及功能进行描述。针对目前星务管理软件可复用性差的问题,对软件按其功能进行模块划分封装提高软件可移植性。其次,对深空探测器星务管理系统安全模式进行设计。考虑到探测器在小天体探测过程中与地面通信次数少,空间环境复杂不确定等特点,提出一种简单可靠的探测器故障解决方式。当探测器在遇到严重故障时,自主地进入相应的安全模式,等待地面的控制修复指令,以降低探测器飞行失败的风险,提高探测任务的成功率。然后,对星务管理系统的自主规划调度模块进行设计并对自主规划算法进行研究。为了提高探测器的自主能力,降低运行成本,在探测器的星务系统中设计了自主规划调度模块,给出了该模块在星务管理系统中的体系结构和软件协调算法,并提出了基于状态时间约束的自主规划算法。最后,在上述研究成果的基础上,使用基于面向对象的编程方法,编写出一套星载计算机星务管理系统软件。搭建了基于HLA的深空探测器分布式仿真平台,通过与GNC、地面、通信、电源、热控等分系统联调,对所设计的星务管理系统方案的可行性、合理性以及有效性进行验证分析。