本文以多任务高轨卫星平台为研究对象,研究卫星地面测试优化问题。多任务高轨卫星平台采用模块化,数字化设计理念,搭载多种载荷,设计复杂,成本昂贵,因此需要更加系统全面的地面测试。随着商业航天的兴起,数字化快速发展,对航天任务提出了快速发射,快速部署的任务要求。对于卫星研制、生产与测试而言,需要更加高效便捷的地面测试。为满足当前对于卫星地面测试新形势和新要求,本文围绕卫星控制系统测试开展研究,研究内容主要分为以下四部分:（1）研究卫星控制系统Petri Net建模,对卫星模式切换过程进行建模分析,提出函数变迁概念,增强Petri Net模型通用性,利用可达标识图分析该模型的动态特性,基于Petri Net理论对卫星搜索太阳过程和多敏感器冗余测试过程进行建模,为后续测试用例生成算法和虚拟测试平台开发实验提供测试模型。（2）针对卫星模式切换模型,依据Petri Net理论,生成包含代价矩阵的状态点模型,讨论基于Dijkstra算法和A-star算法的单条路径选择与优化,生成单一测试用例,后续基于分层寻优算法和遗传算法生成测试用例,最终选用改进遗传算法解决状态点可重复的多路径并行优化问题,生成并行多测试用例。（3）开发卫星控制系统虚拟测试平台,讨论多陀螺冗余测试工况和敏感器组合优化测试工况,对虚拟测试平台进行性能评估,分析两种工况下测试误差,满足测试指标,保证虚拟测试平台正确性与准确性。（4）基于虚拟测试平台,利用基于多路径并行优化算法的测试用例生成算法,对太阳搜索模型与多敏感器冗余模型进行建模优化,生成满足实验要求的测试用例,实验验证给出各模型测试结果,验证虚拟测试平台的高效性。在计算机设备充裕的情况下,多台虚拟测试平台并行测试,测试效率倍数提升,同时虚拟测试平台提供仿真倍速功能,可以进一步加快测试速度。虚拟测试平台在实际测试过程中节省测试资源,测试环境搭建快速便捷,异常状态复现效果好、可扩展性强、可复制性高等优点。虚拟测试平台搭配多路径并行优化算法使得并行化测试可以实现,便于人员资源调度,提高测试效率,规范测试流程。