直径1-10cm数量级的小尺寸空间碎片在高速运动状态下,会对在轨卫星、空间航天器等造成巨大破坏。为了最大限度地保障近地轨道空间环境安全,高能脉冲激光主动移除小尺寸空间碎片技术,近年来己成为国内外学者研究的热点。本论文主要围绕天基脉冲激光辐照厘米级小尺寸空间碎片的动力学行为展开相关研究,模拟分析与实验测试结果证明了本文方法与仿真模型的有效性和可靠性,其成果可为脉冲激光主动移除厘米级小尺寸空间碎片的应用研究提供重要的理论参考和指导。给出了不同激光脉宽、激光波长、激光功率对冲量耦合效应的相互作用规律;建立了脉冲激光辐照厘米级小空间碎片的流-固-热-等离子体多物理场耦合模型;获得了不同激光辐照时间、入射激光功率下厘米级小空间碎片产生等离子体羽流的影响规律;掌握了共面条件下多脉冲激光辐照厘米级小空间碎片主动降轨的变化规律;搭建了脉冲激光辐照厘米级小空间碎片主动降轨的虚拟场景演示平台,对天基脉冲激光辐照厘米级小空间碎片移除全过程进行了直观地三维仿真描述。研究结果表明:当脉冲激光功率变化2倍时,其对应的冲量耦合系数变化量约为0.04543;相同脉冲激光辐照时间作用下,厘米级小空间碎片表面等离子体羽流喷射速度随脉冲激光功率的增大而增大;当作用时间40μs、激光功率500kW时,厘米级小碎片表面最大反喷羽流喷射速度可达到350m/s。随着激光脉冲数目、激光脉冲功率的增加,厘米级小空间碎片的轨道半长轴、轨道偏心率不断增大而近地点轨道高度不断减小;当脉冲激光功率达到500kW、激光脉冲数目为965时,经过4次辐照作用后厘米级小空间碎片近地点轨道高度降低到199.8km,即到达小于200km的坟墓轨道实现了厘米级小空间碎片的主动降轨。