空间连接分离装置广泛应用于火箭级间分离、星（船）箭分离、太阳翼（天线）展开、有效载荷释放等任务,其性能直接影响航天器发射与在轨工作的成败。传统连接分离装置利用火工作动实施结构破坏分离,存在分离冲击大、爆炸有污染、无法重复使用等问题,严重限制了在空间任务中的应用。随着载人航天、对地观测、深空探测等航天应用的发展,航天器对于在轨低冲击分离的需求日益迫切。自上世纪九十年代起,各种基于热、电、磁致驱动的新型非火工空间分离技术逐渐得到发展与应用。其中,基于形状记忆合金（SMA）驱动的非火工分离装置,由于其设计多样化、分离冲击小、可重复使用等优点,得到了广泛关注。然而,现有研究多聚焦于单个装置的构型设计,尚未形成将高承载性能与低冲击性能有效耦合的设计构型,对分离装置多点解锁的同步性控制方法研究较少,对此类分离装置的可靠性评价方法仍处于空白。上述问题限制了非火工分离技术在航天任务中的推广应用。因此,本文开展SMA驱动的空间高承载低冲击连接分离装置关键技术研究,为此类非火工空间分离装置的设计与应用提供参考。开展基于能量流的点式连接分离装置设计方法研究,以连接分离装置的自由度约束功能分析为基础,结合连接分离装置具体工作需求,建立点式连接分离装置的运动学广义模型。根据自由度约束与释放研究,得到力约束在分离装置自由度约束中的关键作用,并对可实现力约束施加与释放的分离构型进行综合。而后,以分离装置能量流向分析为基础,提出实现低冲击连接分离装置性能耦合的设计方法,并针对低冲击连接分离装置设计方法进行具体构型设计,以重载连接与低冲击分离为目标对分离构型进行优选。针对连接分离装置的多点同步解锁使用需求,对装置分离同步性进行分析并开展控制方法研究。首先分析其连接位置和环境温度等不可控因素的影响,揭示设计参数和使用条件等因素对分离同步性的影响关系,结合电热驱动原理和本构模型建立了广义的SMA触发一致性控制策略,开展特定构型下SMA驱动器驱动响应特性研究,辨识各影响因素的耦合关系,给出了相应的同步触发控制设计方案。基于仿真和试验验证分析了一致性控制策略和控制仿真策略的有效性和控制效果,实现分离装置SMA驱动组件的快速响应与精确控制。提出基于CPSO-BR-BP神经网络的连接分离装置运动可靠性分析方法,验证其在不确定性参数作用下的运动可靠性。通过试验获得表征形状记忆合金驱动器不确定性参数与回复位移之间对应的训练集和预测集。构建基于BP神经网络的不确定性参数与响应之间的映射关系,得到优化后的网络关系。获得参数不确定条件下SMA丝回复位移的概率分布特征,计算SMA丝的解锁可靠度。对传统隶属度函数进行改进,构造适用于不确定性参数特征的隶属度函数,确定其隶属度函数值,计算装置分离过程运动可靠度,并结合装置可靠性模型,得到分离装置的整体运动可靠度。对装置的模态及频响函数等分离冲击传递特性进行分析,采用环形布点方式,便于分析连接分离装置各层之间的振动传递特性。进行测点信号采集,利用VMD分解将实测的冲击响应信号逐级展开成各阶模态分量,去掉噪声和干扰成分,提取出需要的冲击响应成分,确定各分量的主要频率。利用频域法得到激励点与响应点的频响函数,确定振动在星箭装置中的传递规律。通过对比频响曲线峰值与VMD分解的各阶模态主要频率,验证分析结果准确性。