随着卫星系统日趋复杂化、自动化,卫星组件故障带来的危害愈加严重,使得故障诊断的作用越来越重要,这就给故障诊断技术提出了更高的要求。卫星电源系统作为卫星的重要组成部分,负责星上负载的全部供电,该系统性能的好坏将直接影响其它系统的工作状态,以至影响卫星的寿命。故障诊断技术对于确保卫星运行的安全性和可靠性至关重要,而基于模型的诊断技术是其中极为重要的技术分支。本论文以卫星电源系统故障诊断技术研究为背景,对基于定性模型的故障诊断技术展开了全面而又深入的研究。在分析了当前国内外基于模型诊断技术的诊断原理和发展状况的基础上,总结归纳了在卫星电源系统中应用的诊断方法的优缺点。介绍了诊断引擎Livingstone及其诊断推理工具SMV。本文分析了卫星电源的供电分系统结构特点、构建原理,以及卫星在轨道实际运行中太阳光照情况下的工作逻辑。分析卫星电源系统故障模式后,归纳出在模型设计中主要组件的几类故障模式,及产生此模式的原因。对其中的电源控制设备的工作原理、组成部件进行详细的分析后使用Stanley软件对其进行建模。将卫星运行区域分为四个区域,并且在各个区域中建立相应状态下的模型。详细的说明每个模型中组件的输入输出关系,正常工作状态,组件间的约束关系,故障模式的种类等。根据故障模式的分析结果,建立模型验证的场景并对每条场景语句进行说明,对此场景下系统模型逻辑进行推理分析,给出经过验模软件SMV诊断后的故障结果,准确地验证了FMEA的故障模式。通过选取不同观测点,来设计可得到不同验证结果的场景,比对了执行了场景后组件状态值发生的变化。对诊断引擎的有效性和诊断知识的正确性进行了考核与验证。