李玖阳，胡敏，王许煜，李菲菲，徐家辉

1. 中国人民解放军63723部队，忻州 036300 2. 航天工程大学，北京 101416 3. 中国人民解放军32024部队，北京 100000

1 引言

低轨通信卫星相较于中高轨通信卫星具有传输损耗小、通信时延低、发射成本低等优点，由低轨通信卫星组成的低轨通信星座在交通、能源等领域得到广泛应用[1-2]，例如铱星、全球星和Starlink等。低轨通信星座在轨运行过程中，星座的服务性能受星座中卫星可靠性的影响， 若出现失效卫星，需要启用备份星、发射新卫星或者调整已有卫星，改善或者修复星座的工作性能[3]。

备份星在轨过程中一直处于损耗状态，随时可能发生故障，替换失效卫星的计划不容易事先确定，而地面发射备份卫星响应速度较慢。因此，调整剩余卫星工作轨道进行星座重构，具有反应迅速、快速降低失效影响的优点[4]。在轨重构过程中，需要多颗卫星进行机动，重构方案可能会使不同卫星机动消耗能量差别较大，从而造成星座中各卫星能量消耗不均衡，使某些卫星寿命下降过快，影响星座的长期稳定运行。为了解决上述问题，需要将燃料消耗均衡性作为衡量在轨重构方案的重要指标。

近年来，空间竞争逐渐加剧，对星座自身的弹性和稳定性要求越来越高，国内外学者对星座的在轨重构展开研究，并取得了一定的研究成果。张雅声[5]等人针对不同的星座构型，以最短时间内最小能量消耗为目标，对调整相邻卫星策略、均匀相位策略和均匀星座……