随着科技的快速发展，航天器产品向着“高精度、高可靠性、长寿命”的方向发展。为了使航天器能够顺利的完成各项任务，降低航天器失效概率，本课题提出了航天器综合健康管理系统。它是对航天器整个寿命周期的健康状态进行管理的综合性工程技术，能够及时准确地得到航天器各组成部分的状态信息，有助于提高航天器的可靠性和安全性。航天器综合健康管理系统的实现是基于故障诊断技术。本文首先研究了航天器综合健康管理系统的组成框架，继而基于故障诊断技术探讨了航天器综合健康管理系统的实现途径，并利用自适应滑模观测器对航天器姿态控制系统执行器故障进行了故障诊断研究。首先阐述了健康管理技术的工作原理和基本实现途径，给出了故障诊断技术的方法及应用现状。对航天器的可靠性进行了深入研究，提出了航天器在轨可靠性参数以及可靠性的预计方法和分配方法，分析总结影响航天器可靠性的各种故障因素。为后续设计航天器综合健康管理系统的框架奠定了基础。其次，为了健康管理的实施，以卫星为例，建立了航天器姿态动力学的数学模型，研究了航天器综合健康管理系统的关键技术；以故障诊断为例，提出了航天器姿态控制系统的执行器故障的自适应滑模观测器的诊断方法，仿真验证了算法的有效性。最后，提出了分系统健康管理的实现方案，从总体上设计了航天器的健康管理系统的框架，明确了各个平台的功能，并讨论航天器综合健康管理系统的实现途径。