卫星姿态控制系统是卫星系统的重要组成部分，其作用是实现卫星的姿态确定与控制。由于空间环境的复杂性以及卫星测试的局限性，要求卫星具有自诊断功能。要对系统进行故障诊断，是需要足够多的信息。而信息的获得很大程度上依赖于传感器。因此，在理论上，系统的敏感器越多越好。但是，对于卫星，或者说对于卫星姿态控制系统，其姿态敏感器或者执行机构内置的敏感器都是极为珍贵的。研究“故障可诊断性”的实际意义在于研究现有传感器配置，其获得的信息能否实现系统“故障可诊断”。目的是进一步确定如何在最少传感器配置下，能过满足系统故障诊断的要求。因此本文分析卫星姿态控制系统及零动量轮，研究非线性系统“故障可诊断性”评价方法。　　本文分析卫星姿态控制系统，熟悉其物理特性与数学模型。然后建立卫星姿态控制系统的仿真模型，进行仿真控制实验。接着研究零动量轮系统，分析零动量轮的故障模式，最终建立零动量轮的非线性故障模型。　　在微分几何原理上，定义非线性控制系统的“故障可检测性”，给出非线性系统的故障满足可检测性的充要条件，并给出证明，然后给出故障可检测度量指标。同样，定义非线性系统的“故障可分离性”，给出非线性系统故障可分离的充分必要条件，和故障可分离度量指标。从而得到非线性系统“故障可诊断性”评价的方法。并且给出非线性系统故障诊断验证案例。最后将非线性系统故障可诊断性评价方法应用于零动量轮系统，得到零动量轮系统的故障可诊断性评价。