随着我国空间科学的迅猛发展，空间天文观测揭开了我国探索空间科学现象的新篇章。天文观测任务规划是天文观测的前提，如何针对空间科学探测的多种模式进行任务规划，满足多种模式之间动态切换，是目前空间天文观测需要考虑和解决的重要问题之一。结合我国先导专项的相关项目，空间天文观测卫星的工作模式概括起来包含巡天扫描、定点观测、小天区扫描、爆发源观测等几种方式。不同的观测模式的规划模型及算法在评价准则、约束条件、扫描方式以及规划周期等方面的差异非常大，因此需要分别针对不同的观测模式进行规划模型及算法的研究。另外，多种模式之间常常因为观测需求而进行切换，如何在原规划方案上的基础上进行改进，能够满足模式切换后的动态重规划，也是本文研究的重要内容。　　本文针对空间天文观测任务规划问题，对国内外的相关研究和工作展开了大量的调研、整理和分析。在此基础上，提出了三种典型观测模式下的空间天文卫星多任务规划模型及算法:巡天扫描任务规划模型及算法、定点观测任务规划模型及算法和多模式耦合的动态观测任务规划模型及算法。主要研究内容包括：⑴巡天扫描任务规划建模与求解。对天球进行了划分，将问题离散化，对天区进行编号并计算观测机会窗口。考虑能源、地面数传和最短观测时间等多个约束，建立的以天区覆盖比、姿态调整次数为评价准则的巡天扫描模型。基于多目标粒子群算法对模型进行求解，提出了冲突窗口的冲突消解方法。⑵定点观测任务规划模型与求解。利用分层的思想对任务规模进行了降阶，提出区域规划和详细规划的概念。通过区域规划，可以分离不相关任务，将任务均匀的安排到每个详细规划周期。提出基于信息熵的评价准则，对任务分配的均匀程度进行评价。给出了零散点任务的概念及处理方法，降低问题规模和复杂度。⑶多模式耦合的动态观测任务规划模型及算法。在巡天扫描和定点观测模型和算法的基础上，提出了多模式耦合的动态观测任务规划模型。提出基于冲突扩散的局部搜索算法，解决巡天扫描被打断后重新执行时的任务动态重规划。给出了区域规划模型和算法的改进。⑷通过仿真实验对三种模型及算法进行了验证，仿真结果表明模型能够快速收敛，求解效果好，满足模式切换时动态重规划的时间要求。通过本仿真实例，充分证明了本文所提出的几种模型及算法具有重要的理论意义和一定的应用前景。