何艳超，徐明

（1.航天东方红卫星有限公司，北京 100094； 2.北京航空航天大学宇航学院，北京 100083）

回归轨道具有使卫星定期沿着相对于中心天体完全重复的轨段上飞行的特性，由于其相邻星下点轨迹在同一纬度圈上的间距相等，可满足对特定区域和目标的周期性观测要求［1-3］。事实上，回归轨道为中心天体固连坐标系下的周期轨道。该类轨道在对地观测、侦察和科学探测等各类地球遥感任务中已经得到广泛应用，如Landsat（美国）、Envisat（欧洲）、SPOT（法国）和Terra-SAR-X（德国）等［2-4］。

回归轨道的轨迹周期性重复特性是由于轨道运动与中心天体旋转发生共振而形成。因而在轨道设计中需要考虑非球形引力摄动，而在以往多数关于地球回归轨道的研究中假设轨道主要的摄动因素来自于地球非球形引力分布。随着地球非中心引力场理论研究的进步和航天工程实践的深入发展，不少学者相继尝试采用高阶引力摄动模型进行轨道设计研究。Lara［1］提出了一种基于“修正-预测”的自动求解数值方法，可得到高阶带谐项摄动下的回归轨道初值。随后，在考虑二阶带谐项和田谐项摄动下，从动力学系统的观点，Lara［5］将回归轨道考虑为分叉于地球固连坐标系下的赤道面内的周期轨道，并研究了稳定性。更进一步，通过将J2摄动下的回归轨道作为初值，Lara和Russell［6］采用微分修正算法实现了在完全地球引力摄动模型下的回归轨道快速设计。此外，Aorpimai和Palmer［2］研究了考虑带谐项摄动系数为J4和J22时，利用周转圆轨道根数求解满足回归条件的轨道。……