卫星网络系统是一个自由飞行分离模块化系统。自由飞行分离模块化系统是由多颗微小卫星组成的网络，在轨道中以紧凑队形运行。卫星网络中包含多颗电源卫星，通过无线能量传输系统为其他模块卫星供电。为了优化卫星网络的能量传输性能，必须先弄清楚各个卫星模块之间复杂的动力学关系，为此对如下内容进行详细研究：将卫星动力学及飞行过程中的能量变化视为连续动态行为进行联合建模；将能量管理和分配系统视为离散事件驱动的系统进行建模；对卫星网络进行合理的分层，把连续特性和离散特性进行结合，以混杂系统理论为研究基础，对整个卫星系统进行建模；利用计算机对上述模型进行仿真验证。首先，学习了卫星蓄电池阵的工作原理，对卫星蓄电池阵能量状态变化进行了研究。根据卫星网络系统整体能量连续性特点和各颗卫星空间飞行过程中能量变化连续性特点，分别建立了电源卫星和各颗职能卫星能量状态模型。分析了电源卫星与各颗职能卫星能量传输的关系和卫星网络系统在不同状态下能量模型的切换。把能量的连续特性和事件触发模型切换的离散特性相结合，以混杂系统理论为研究基础建立了卫星网络系统整体状态的混杂动力学模型。然后，分别在光照区、阴影区、有工作任务和无工作任务时，对卫星网络系统中各颗卫星的能量状态进行了仿真。应用Petri网的分析方法，分析了卫星网络系统的运行机制。应用Petri网相关知识，将卫星网络的不同工作状态描述为库所，转化条件描述为变迁。结合卫星网络运行模式，画出了卫星网络能量状态Petri网。其次，根据建立的Petri网，选择卫星网络在轨道周期内具有代表性的运行状态轨迹。Petri网的库所根据变迁按顺序排列，这些库所即是运行状态。然后，仿真了卫星网络系统在这些库所下的能量状态。最后，应用MATLAB GUI设计了卫星网络系统混杂动力学模型仿真软件。根据卫星网络能量状态的仿真要求，仿真界面中可以设置各颗卫星能量初值、工作任务区间和故障区间。仿真界面的建立，对卫星网络能量状态的分析和卫星网络系统的设计有重要的意义。