绳系卫星编队系统是近二十年被提出的崭新的概念。这种绳系系统在地球探测方面具有巨大的潜力,受到了许多专家和学者的重视。绳系卫星编队由数个星体组成,星体之间用系绳连接,通过改变系绳的长度来维持或者改变编队的构型,不但节省控制编队飞行所消耗的燃料,还可以改善控制精度等。本文首先研究一种辐射开环形式的绳系卫星编队,它由一个母星和数个子星组成,母子和子星通过系绳连接,并利用Lagrange方法进行非线性建模。其次,针对三星和四星绳系卫星系统,求解编队飞行的平衡状态,通过线性化方法来分析和考核平衡点的稳定性。然后,通过线性化方法分析参数对绳系编队系统平衡点位置、个数和振动特性的影响。最后,非线性数值仿真三星和四星绳系卫星编队的飞行稳定性。结果表明,三星绳系卫星编队在轨道面内存在非渐进稳定的平衡点,而四星绳系卫星编队的平衡点都是不稳定的。结构阻尼不影响编队系统平衡点的位置和个数,弹性系数影响部分平衡点中某些广义变量的位置,但它们都不影响平衡点的稳定性。阻尼和弹性的变化分别使得系绳向稳态振动过渡的过程和稳态振动的振幅发生变化。与三星绳系卫星编队相比,四星编队系统通过自转达到稳定,可以覆盖更大的探测区域,在立体成像观测方面更具有优越性。