在执行航天任务时，需要通过航天测控通信系统对航天器的跟踪、测量与控制来保证其按照预先设计好的状态完成规定的各项任务。航天测控通信方案是对航天器实施测控的主要依据，既定的各项测控通信任务能否成功实施直接关系到航天任务的成败。因此，定量评估航天测控通信系统执行这些测控通信任务时的可靠性具有重要的现实意义。在执行测控通信任务期间，测控通信资源之间存在复杂的使用时序关系，测控站数量和任务成功标准都影响着测控通信系统的任务可靠性。由于参与执行测控通信任务的测控通信资源数量众多，解析方法通常难以适用于测控通信任务的可靠性评估，仿真方法是一种可行的手段。但是，测控通信任务的可靠性很高，采用直接仿真法评估时需要很多的仿真次数才能得到满足既定精度的仿真结果，这会消耗大量的计算机时间。为此，本论文重点开展了测控通信任务可靠性模型及其高效仿真评估方法的研究。论文的主要工作和创新点如下：（1）测控通信任务可靠性模型及其直接仿真法研究通过分析不同测控站数量、任务成功标准等因素对测控通信任务可靠性模型的影响，提出了单测站测控通信任务、多阶段测控通信任务、多测站复杂测控通信任务这3类测控通信任务的可靠性模型。在此基础上，对测控通信任务的可靠性模型进行了规范化描述，并基于XML对其进行存储与表示。基于ExSpect工具，设计了面向测控通信任务可靠性仿真建模的模型库，通过对模型库中各类模块的选择、配置与组合，可以快速地建立起测控通信任务可靠性的直接仿真模型。给出这3类测控通信任务不可靠度的仿真统计流程，并通过分析仿真误差与仿真次数间的对应关系，指出直接仿真法评估测控通信任务可靠性时的不足。（2）测控通信任务可靠性静态模型的高效仿真方法研究针对测控通信任务可靠性静态模型，研究了限制抽样和近似零方差重要抽样两种高效的仿真方法。在分析影响限制抽样法仿真效率因素的基础上，提出了一种先验信息获取算法，通过该算法能够获取不交化的部分最小割集和最小路集，以提高限制抽样法的仿真效率。给出了一种序贯构造零方差重要抽样分布的方法，基于前述不交化最小割集获取算法，实现了对测控通信任务可靠性静态模型的近似零方差重要抽样。通过算例，验证了限制抽样法和近似零方差重要抽样相对于直接仿真法的高效性，并对两者的适用范围和应用效果进行了比较。（3）单测站测控通信任务可靠性动态模型的高效仿真方法研究分析了直接仿真法难以模拟出单测站测控通信任务失败的原因，将强制法和失效偏倚法结合使用，通过改变特定系统状态的下一状态转移发生时间和提高失效转移发生的比例，使得测控通信任务失败事件在仿真中出现的频次显著提高。证明了结合强制法和失效偏倚法的仿真方差比直接仿真法有数量级上的缩减，能保证仿真结果的相对有界性。针对测控通信任务可靠性模型的特点，提出了失效重要度的概念，并基于失效重要度设计了一种新的失效偏倚机制，在该机制下能进一步提高结合强制法和失效偏倚法的仿真效率，更适用于测控方式冗余程度高的单测站测控通信任务不可靠度的仿真。（4）多测站测控通信任务可靠性动态模型的高效仿真方法研究在多测站条件下，由于不同任务成功标准的影响，测控通信任务可分为两类。证明了在给定阶段初的系统状态概率向量的情况下，结合强制法和失效偏倚法能得到阶段任务末处于各系统状态概率值的无偏估计。基于该结论，提出逐阶段使用结合强制法和失效偏倚法仿真多阶段测控通信任务的不可靠度。此外，对各阶段使用系统单元都一样的特殊多阶段任务，证明了使用结合强制法和失效偏倚法仿真能直接得到特殊多阶段任务执行到各阶段末时的不可靠度。针对多测站复杂测控通信任务，通过穷举测控站和指控中心执行任务时的各种可能情况，得到分析其任务不可靠度的解析模型。对解析模型所需的输入数据，使用前述研究的高效仿真法得到相应的仿真估计值，并据此进行解析模型的求解。通过这种解析与仿真相结合的混合式分析方法，可以实现对多测站复杂测控通信任务不可靠度的快速评估。