姜学军，宋 贺

(沈阳理工大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳110159)

在航天技术高速发展的今天，越来越多的编队卫星将在空间中扮演重要的角色，为商业和国防提供强有力的服务。它们在空间中通常是以编队飞行或星座的状态，来完成任务的。由于这一特殊性，使得在处理飞行中的轨道保持、任务变换等情况时，也有不同于一般大卫星的方法。目前有不少专家研究了卫星编队中队形变换方式、机动能量最小化等问题［1］。这些研究多数侧重于编队几何队形本身的调整，而对卫星编队后对地面观察任务的影响关注较少，这恰恰是应该重视的问题。本文针对高轨卫星对地观察时，需要采用摆编队增加地面观察区域，研究了悬挂绕飞编队增加地面观察区域的方法与策略。

1 卫星编队轨道模型的建立

卫星编队的轨道模型包括绝对轨道和相对轨道。绝对轨道的确定，就是确定每一颗卫星在地球惯性空间中的位置和速度;相对轨道的确定，就是确定卫星之间的相对位置和速度。卫星编队通常有一颗参考卫星，绕飞卫星环绕参考卫星飞行。相对坐标系是描述环绕卫星环绕参考卫星飞行的坐标系，如图1所示。坐标系原点与参考卫星质心重合，x轴与速度方向重合，y轴从地心指向参考卫星，z轴与x轴构成右手系(即z轴指向参考卫星负法线方向)。

图1 相对坐标系

2 悬挂绕飞编队轨道设计

根据悬挂绕飞轨道需求，要求卫星B始终在目标卫星A的同一平面，做绕飞编队。……