Анализ перспективных проектов исследования космоса показывает, что к основным тенденциям развития мировой космической деятельности следует отнести значительное расширение группировок космических аппаратов различных типов и назначений, усложнение выполняемых ими целевых задач, активизацию изучения дальнего космоса. Это предопределяет необходимость решения качественно новых задач, в первую очередь, связанных с созданием эффективной космической инфраструктуры. В настоящей работе предложены методологические подходы к исследованию отдельных аспектов проблемы управления крупномасштабными группировками космических аппаратов. В частности, приведены подходы к оптимизации схем распределения наземных средств управления космическими аппаратами, оптимизации структурного построения комплексов управления, созданию рациональных моделей оперативного контроля полетной информации.