为了更快地应对突然发生的自然环境灾害,实现在轨飞行器快速到达目标区域上空,本文针对超低轨微纳飞行器设计了一种在太空和临近空间之间往返的跨域飞行轨道,这将会对超低轨飞行器在复杂空间执行任务的安全性、快速性和精确性有极大的改善和提升作用。以在太空超低轨道运行的飞行器为背景,研究设计了一种能够使飞行器在太空和临近空间两种空间之间跨域飞行的轨道,该轨道是对运行轨道和飞行姿态共同进行控制,超低轨微纳飞行器在此轨道上将先从原运行轨道的某个位置通过异面变轨到一个过渡轨道面,在此过渡轨道面根据适当的制导律进行姿态变化,从太空跨域飞行至临近空间;当靠近目标上空时,飞行器进行平衡滑翔运动,以对目标区域的自然环境进行监测;离开目标上空后再根据适当的姿态调整,从而完成从临近空间跨域飞行至太空超低运行轨道的最终入轨过程。本文主要设计了超低轨微纳飞行器跨域轨道的飞行过程和控制方式,建立了合适的轨道数学模型,并运用MATLAB软件仿真模拟了超低轨微纳飞行器的发射入轨过程与跨域飞行过程,验证了跨域轨道的可行性、快速性和精准性;并且对跨域飞行过程的驻点热流、动压和过载以及所需要的入轨调整量进行了仿真和计算;最后分析了影响飞行器仿真飞行的各因素,即初次跨域飞行的初始速度、初始速度倾角,并运用软件MATLAB对轨道影响因素进行仿真,分析了各因素对跨域轨道设计的影响程度。