高可靠、长寿命、强自主是现代航天器的发展趋势，研究故障诊断技术是现代航天器自主性发展最重要的一步。目前卫星的故障诊断技术受限于地面测控站的时空限制，这不仅给地面工作人员带来很大的判断压力，同时也大大增加了航天器的运行成本。传统的依赖地面测控站的故障诊断技术已经不能满足航天器发展的需要，航天器自主故障诊断技术已成为现代航天器自主运行的关键技术之一。　　 本文正是采用航天器自主故障诊断技术中成熟的专家系统技术，以专家系统的设计为研究内容，以某卫星电源子系统为研究对象，针对航天器故障诊断专家系统的特殊性，对专家系统的知识库和推理机进行了深入的研究和分析，并且给出了最终的实现。　　 本文的创新点及贡献主要有以下几点:　　 1:选用故障树作为航天器故障诊断知识的来源。该方案使得知识工程师将故障树转化为规则都是逻辑过程，能够大大降低知识获取中知识工程师的人为因素的影响，提升了专家系统知识库的可靠性。　　 2:提出一种规范化的基于产生式规则的知识表示形式。该规范化表示不仅大大减小了知识工程师知识获取时的难度，且使得知识库中的知识能够更好的利用故障树的层次性和因果性，更为重要的是规范化的表示形式使得知识库具有更好的规律性，便于专家系统中推理机的设计。　　 3:提出将图搜索算法引入到正反向推理机设计之中。将图算法中的宽度优先遍历引入到正向推理机，深度优先遍历引入到反向推理机。在引入了成熟的图算法后，正向推理机和反向推理机的时间复杂度和空间复杂度都为与故障树节点数即知识库中事实条数关联的线性复杂度，满足航天器故障诊断专家系统的实时性需求。　　 4:采用面向对象的思想设计整个专家系统。将整个专家系统分为Expert System、Reasoning、Knowledge Base、Reason Backward、Reason Forward、Fact Base、Fact、Rule Base、Rule、Implant Fault等10个重要的类，设计时采用面向对象的封装、多态等特性，降低各个类之间的耦合，降低了修改复杂度，提升了专家系统的灵活性。