过去的十几年内,现代小卫星由于其独特的优势,逐步得到了国内外研究者的青睐,小卫星的数量不断增加,然而用于控制和接收小卫星数据的地面站数量却十分有限。与此同时,国内对于卫星通信技术的研究主要集中在军事领域,在学术科研领域以及各大科研院所还并未受到重视,然而伴随着小卫星技术的不断成熟,科研院所的自主卫星通信系统将逐步得到发展,因此学术型地面站网络与小卫星网络的信息交互,特别是在任务调度方面具有十分重要的研究意义。本论文针对小卫星的特点与发展趋势,对小卫星任务调度进行的详细的分析与研究,主要的研究工作和创新点如下：1.提出了小卫星任务调度数学模型,分析研究了小卫星任务调度资源限制。本论文对小卫星任务调度场景中存在的包括通信时间,通信效率等资源限制进行细致的研究与分析,并对调度任务进行分类,在对资源限制进行了充分的研究与分析后,提出了小卫星任务调度的数学模型。实验仿真结果表明,该调度模型可以很好的适用于小卫星任务调度。2.提出了小卫星任务冗余调度下的公平性函数与基于现代卫星通信网络的中继辅助调度策略。分析与研究了小卫星任务调度中学术型地面站网络的特点,研究小卫星任务冗余调度问题,提出了公平性优化目标函数,并对其进行理论证明。分析与研究现代卫星通信网的路由算法以及端到端延时,为中继辅助调度进行理论验证,给出小卫星任务调度联合优化目标函数。实验仿真结果验证了公平性优化目标函数的正确性,经过中继辅助调度,仿真实例中的总调度时间增加了6000s,窗口利用率提高了26%。验证了中继辅助调度策略在小卫星任务调度中的优化作用。3.提出了适用于求解小卫星任务调度的改进遗传算法。在对遗传算法进行分析与研究的基础上,采用遗传算法对小卫星任务调度进行求解,并对小卫星任务调度中的遗传算法进行改进。实验结果表明,改进后的遗传算法很好的满足小卫星任务调度问题的求解需求,仿真实例中遗传算法与贪婪算法比较,星站效率等指标提高了14%,仿真调度结果为理论分析提供了依据。