该课题来源于863项目空间轨道动力学与应用分析仿真,重点对卫星的轨道设计和轨道递推进行系统研究,并研制三维可视化仿真平台,验证轨道设计和递推的正确性.首先,对太阳同步轨道、地球静止轨道、回归轨道和冻结轨道的轨道特性进行了研究,建立相应的动力学模型,并在此基础上开发了可视化向导式轨道设计软件.该向导提供了良好的人机交互界面,可以辅助设计人员快速正确的设计出满足任务要求的轨道.其次,给出了两种轨道递推的分析法——拟平均根数法和SGP4方法.拟平均根数法将开普勒根数的变换形式作为递推根数,克服了分母中出现小偏心率的问题;将长周期变化项保留在平均根数中,克服了通约奇点问题.SGP4方法在保证精度的条件下,对大气阻力摄动模型和三体引力摄动模型作了适当的简化,进而给出了解析解,使之相对于数值算法,具有更快的速度.然后,给出一种高精度轨道递推和预报算法.该方法考虑到非球形引力摄动、大气阻力摄动、三体引力摄动和太阳光压摄动的影响,建立高精度轨道动力学方程.并给出求解该动力学方程的积分算法RKF78方法和Adams_ Cowell预报校正方法.最后,开发集轨道设计、轨道递推、轨道应用和三维显示功能于一体的软件平台.软件平台以COM组件的形式集成,可以方便的进行扩充加入其它功能模块.利用OpenGL三维图形库实现的三维立体演示模型,形象逼真的表现了卫星的运动过程.利用该软件平台对该文方法进行了仿真,并与STK的计算结果进行了对比分析,分析结果表明,二者的计算结果一致,从而验证了该文算法的正确性.