电动绳系是一种采用通电导线与地球磁场相互作用产生安培力的无燃料推进技术，在大气阻力抵偿、卫星轨道提升和空间碎片回收等方面均具有广阔的应用前景。传统电动绳系多采用垂直于地面结构，其有效安培力方向除在赤道轨道附近，均与卫星运动方向不同，导致电动绳系适用轨道范围受到较大限制。本文提出一种平行于地面展开的水平结构电动绳系，适用于20°以上倾角轨道，有效安培力方向可以与卫星运动方向基本保持一致，使电动绳系应用范围进一步扩大。本文以微小卫星为例，分析了水平结构电动绳系的应用效果，主要研究内容如下：　　根据微小卫星的应用要求，通过比较系绳与卫星大气阻力差异，在假设挠度为系绳长度0.01倍的情况下，计算了所容许最大系绳长度随轨道高度变化，并且结合 Parker-Murphy定律分析了固定收集极偏压(100V)条件下，系绳所消耗功率随轨道高度的变化，在此基础上建立了水平结构电动绳系模型。分析结果表明，在轨道高度1000km以下，水平结构电动绳系最大容许长度和消耗的功率随着轨道高度的增加而迅速增加；对于500kg以下的微小卫星，电动绳系最大容许长度小于1km，在100V偏压条件下，最大消耗功率消耗小于70W，可以达到微小卫星的功率要求。　　文中采用国际参考地球磁场模型IGRF、国际参考电离层模型IRI和美国海军实验室大气密度模型NRLMSISE计算了地球磁场、空间电子浓度和大气密度等空间环境参数的影响。分析结果表明，决定电动绳系作用力大小的主要是空间电子浓度；地球磁场水平分量对于水平结构电动绳系的微小卫星高度变化具有一定影响，但影响效果微弱，以500kg小卫星为例，所引起的高度变化在50m以内。　　本文采用Gauss摄动方程，分析了电动绳系在微小卫星的大气阻力抵偿、轨道提升和回收等方面的应用。分析结果表明，1）在大气阻力抵偿应用方面，水平结构电动绳系应用效果随着轨道高度增加而增强，可以延长500km～700km轨道高度的微小卫星轨道寿命3～10倍，在800km以上轨道高度已足以完全抵消大气阻力的影响；2）在轨道提升应用方面，水平结构电动绳系提升效果十分缓慢，卫星轨道长轴变化率最高仅为0.1m/h～2.5m/h，因此仅适用于微小卫星轨道高度的长期提升；3）在微小卫星回收应用方面，水平结构电动绳系可以将微小卫星轨道寿命降低至原正常寿命的10％～50%，其回收效果随着轨道高度增加而增强。综上所述，水平结构电动绳系适用于500km以上轨道高度的微小卫星，随着轨道高度和微小卫星质量增加作用增强，在大气阻力抵偿和卫星回收上均有良好的应用效果。