深空探测已成为国际航天活动的新热点，是体现国家综合国力和技术水平的重要标志。由于深空探测器飞行距离远、通信时延大、中断时间长，且实时控制需求突出，传统的依靠地面站上传指令序列方式来管理和控制地月系卫星的方法已经无法满足深空探测任务的需要。深空探测自主管理技术是解决上述问题的有效途径。本项目属于卫星系统设计与应用学科，构造了一个能够在深空探测器上进行自主管理的智能软硬件平台，突破了深空探测器关键飞行事件自主管理、天地协同自主导航、长期自主在轨运行、自主故障诊断、隔离和恢复等关键技术，并建立仿真及试验验证系统，为我国首次自主火星探测任务等深空探测工程的实施提供技术支撑。课题所突破的自主管理部分关键技术已先期在“和德一号”卫星中得到了应用与验证，该卫星于2017年11月15日发射成功，各项功能性能满足任务要求。本项目面向我国首次自主火星探测任务，基于深空探测自主管理的共性特点及需求，在以下三个方面进行了技术发明和创新：1)深空探测关键阶段自主管理技术发明了光学导航与地面无线电导航的高精度组合导航增强技术，解决了地面无线电导航实时性差和器上光学导航可靠性低的问题，导航精度可由100km提高至50km。发明了目标天体捕获过程中变质心实时感知与补偿控制创新方法，减小捕获过程短时间、大质量推进剂消耗引起的扰动偏差影响，提高了捕获阶段任务成功概率。发明了日凌期轨道自主测量与修正、日凌期智能化自主探测等不依赖地面测控支持的自主管理方法，实现探测器自主运行大于30天。2)深空探测高集成度一体化综合信息处理技术发明了4亿公里通信距离约束下测控数传一体化通信系统，实现了多通道多频段自主切换，多码速率自适应调整技术，解决了深空探测器天地间高可靠测控通信的技术难题。发明了高度集成的小型化综合电子系统，实现器务管理、遥测遥控、热控管理、配电管理、推进控制、机构驱动、数据存储功能的一体化，为探测器的综合信息管理奠定硬件基础。提出了多系统多模式器上信息综合处理方法，保证一级故障任务正常执行，二级故障整器安全。3)深空探测自主管理地面仿真验证技术针对深空探测器长期自主运行管理、高灵敏度通信等特点，建设了深空探测自主管理半物理仿真系统，提出了深空探测器故障模拟与注入技术、捕获段多自由度地面仿真技术、-155dBm的高灵敏度电磁兼容性测试方法等，用于验证自主管理功能和性能，解决了复杂工况下的自主管理仿真验证难题。本项目创新性强，共申请发明专利10项，其中7项已经获得授权；软件著作权授权1项；发表论文7篇，其中SCI/EI检索6篇，总体处于国际先进水平。本项目已通过“和德一号”卫星成功在轨验证，并正应用于我国首次自主火星探测任务环绕器的工程研制。本项目还将继续应用于后续小行星、木星等探测器的工程研制，具有广泛的社会效益和经济效益。