随着人类太空探索的不断深入,越来越多的航天器被发射入太空用于科学研究、导航、通信中继、气象预测等活动,但由于运载火箭发射故障、航天器设计寿命到期或者在轨设备故障等原因大量失效的卫星和运载火箭残骸滞留在了太空中。为了最大限度地挽回损失和净化空间轨道,空间卫星在轨服务技术的开发也日益被重视,并且因其具有巨大的经济效益和军事应用价值,空间卫星救援捕获机构的研究具有重要的工程应用价值。本文以GEO卫星为研究对象,并根据此类卫星的结构特点选择远地点发动机喷管作为捕获结构与救援目标的对接接口,然后根据对接捕获的初始条件以及捕获机构的设计要求,提出了一种结构简单、尺寸小、控制方式简单的对接捕获机构的总体设计方案,然后对机构的各个元件进行了详细结构设计;包括喷管捕获结构设计,驱动结构设计,缓冲导向结构设计等。随后,针对对接捕获过程中抓捕系统和目标卫星之间的三个主要受力部件进行静力学分析,利用PROE建立结构模型,导入Abaqus计算喷管和拉杆在对接捕获和组合机动阶段的受力应变和形变量,以及压力板在不同大小的受力集中在不同位置所产生的结构变化,验证捕获机构方案设计是否符合设计要求。最后,利用ADAMS对捕获结构进行仿真分析,运动学仿真演示了机构捕获喷管的过程,然后根据捕获机构与目标卫星喷管的轴向偏差不同仿真分析捕获机构压力板受力、机构丝杠驱动力矩以及目标卫星速度等参数变化,验证捕获机构方案设计的合理性。