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长寿命、高可靠性是中国发展新一代大型静止轨道卫星平台的主要性能要求,也是其重要特征,但是受卫星平台燃料携带量的制约,即使星上有效载荷等部件依然在工作寿命中,但燃料耗尽造成卫星推进系统失效,并导致卫星整体失效.为此,可通过静止轨道卫星在轨延寿,发射延寿飞行器,与寿命末期静止轨道卫星完成对接,采用辅助控制或燃料加注等方法,恢复其姿态轨道控制能力并延长寿命.本文设计一种在推力器安装位置固定的情况下，在推力器上安装万向节，通过驱动万向节，带动推力器喷口转动，改变喷气方向的方法。通过相平面控制方法，以燃料消耗最少为优化目标，得到组合航天器三轴姿态稳定控制的最优推力器布局。