近几年,航天产品的应用领域越来越广,在轨运行的航天器数量出现了爆发式增长。由于在轨航天器发生故障后难以修复,航天器发生微小的故障都有可能引起系统性的问题,影响整个航天器的正常工作。航天器健康状态评估用于评估航天器的健康状态,成功的航天器健康评估系统可以大大减少故障应急处置时间,提高故障处置成功率,能够尽可能地延长航天器在轨运行的时间,延长其使用寿命。载荷健康状态评估软件的任务是定期从载荷数据、运控数据、空间环境事件中提取数据,根据各类数据的需求进行清洗,并根据业务需求对数据进行重构,建立数据仓库。挖掘数据之间的关联关系,构建关联知识库。根据数据挖掘结果及经验知识,构建故障知识库。利用卫星载荷数据和关联知识库对卫星载荷工况进行分析和预测。当存在异常时,通过故障树进行故障诊断,并制定相应的故障预案,对故障预案进行验证。本论文根据载荷健康状态评估软件的任务,应用航天器健康管理领域最新的研究成果,对载荷健康状态评估软件进行了需求分析和设计实现。对其中载荷数据关联分析与知识发现、有效载荷故障检测和有效载荷健康分析与预测三部分进行了详细说明。(1)载荷数据关联分析与知识发现负责建立卫星故障知识库对卫星故障进行管理,对全生命周期数据进行关联分析,发掘不同数据内容之间潜在的关联关系。(2)有效载荷故障检测负责快速构建故障模型,结合卫星故障知识库内容,通过有效算法对故障模型进行推理分析,快速准确的定位故障点和可能的故障原因。(3)有效载荷健康分析与预测负责对卫星健康状态持续监视,评估当前卫星各主要分系统的运行情况,对卫星性能进行分析并对其寿命进行预测。本论文设计与实现的载荷健康状态评估软件已经应用于科学卫星载荷健康状态评估,并取得了较好的效果,尤其是有效载荷故障检测功能和有效载荷健康分析与预测功能很好地满足了实际应用需求,提升了卫星载荷健康状态评估能力、降低了卫星载荷状态监控的难度。