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考虑非线性和椭圆参考轨道等因素，选择编队卫星周期性绕飞的初始条件，设计自然周期性绕飞轨道，对长期编队飞行是十分必要的。然而利用Hill方程确定初始绕飞条件，设计长期编队飞行的轨道，具有很大的误差。本文在考虑非线性和椭圆参考轨道等因素的条件下，利用数字优化技术寻找周期性绕飞的初始条件，设计不消耗任何燃料的编队卫星轨道。优化的结果可用来研究周期性绕飞轨道必须满足的条件，加强对编队机理的认识。数值仿真结果验证了优化结果的正确性和有效性。