伴随着太空技术的发展,人类太空活动日益频繁,但也造成了大量的空间碎片。包括失效卫星、火箭上面级、航天器任务抛弃物在内的空间碎片滞留卫星轨道,致使空间资源紧张问题日益突出,并且威胁在轨卫星的安全。空间碎片的主动移除技术,成为当今航天领域研究的热点问题之一。由于受到各种因素的影响,空间非合作目标往往存在大角速度的翻滚,对其进行主动离轨操作,首先必须通过技术手段将其旋转速度消减到可以接受的范围内。非接触式消旋可以有效降低服务星与目标发生碰撞的风险。其中电磁-涡流消旋具有在消旋过程中不消耗燃料、工作寿命长、目标的旋转不反复、适应于任意高转速的目标、便于控制实现等优势,随着高温超导技术的成熟,应用前景也更广阔。针对空间非合作目标的电磁-涡流消旋,论文开展了电磁-涡流消旋建模与仿真研究,建立了涡流消旋模型,基于理论分析与有限元仿真手段研究了涡流磁场以及涡流力矩、涡流力作用特性,分析了空间翻滚非合作目标的电磁-涡流消旋动力学特性,深化了对电磁-涡流消旋机理与过程的认知。(1)根据空间电磁-涡流消旋的基本要求,建立简化的磁场模型、消旋目标模型。通过麦克斯韦方程组、广义欧姆定律等计算球壳上的涡流分布、涡流强度,进而给出球壳的涡流力矩公式。(2)基于有限元软件仿真验证,在均匀磁场的假设下设计线圈以产生均匀磁场,仿真球壳模型在均匀磁场中旋转产生的涡流、涡流力矩。通过与理论计算结果比较验证仿真结果的有效性。进而对复杂结构目标进行仿真分析,建立典型卫星的有限元仿真模型,分析失效卫星等复杂结构的电磁-涡流消旋特性。(3)分析球壳模型的电磁-涡流消旋附加力特性,给出球壳在磁场中旋转受到的涡流排斥力、涡流侧向力公式,分析排斥力、侧向力的影响因素。(4)针对空间碎片的翻滚运动状态,在均匀磁场的假设下,分析球壳模型的涡流消旋运动特性。仿真章动角等随时间的变化规律,分析目标涡流消旋过程中运动状态与其惯量矩阵、外加磁场方向等因素的关系。论文较系统地研究了空间目标电磁-涡流消旋的建模与仿真问题,分析了电磁-涡流消旋机理,消旋目标的运动动力学特性以及涡流消旋效果的影响因素,为进一步涡流消旋地面试验以及空间电磁-涡流消旋任务设计提供了参考。