本课题来源于实际项目，该项目主要目标是为空间分布式任务的导航与控制系统提供运动学仿真实验台，配合上级计算机系统实现空间分布式系统仿真。本文主要从仿真平台方案设计、伺服控制系统的软硬件实现、卫星模拟器在三维空间的运动轨迹规划等几个方面展开研究。首先，仿真平台方案设计。主要研究仿真平台整体系统设计、平动控制硬件部件选型以及DSP硬件系统实现。其次，仿真平台平动伺服控制系统设计。首先建立了伺服系统执行机构直线电机的数学模型，而后进行了平动控制系统设计。分析了在低速情况下的非线性摩擦，并通过MATLAB建立了摩擦仿真模型。为了满足伺服控制系统高精度指标要求，并抑制伺服系统低速非线性摩擦对控制系统的影响，采用了前馈补偿和干扰观测器两种方法进行了控制系统设计，并进行了MATLAB仿真研究。最后，卫星模拟器的轨迹规划。首先对仿真平台要进行的仿真模拟任务进行了分析说明，讨论了三维平动空间点到点的轨迹规划方法，并进行了仿真研究。而后讨论了B样条路径跟踪轨迹规划的原理，并最后完成基于对合成运动速度控制的轨迹规划设计和满足时间、能量等指标要求的最优轨迹规划设计，并进行了MATLAB仿真研究。