在载人航天、探月工程、深空探测等各项航天活动中，通用航天器轨道设计软件起着举足轻重的作用，它可以显著提高航天任务效率和成功率。当前，美国的航天器工具包STK垄断着整个航天器轨道设计和分析领域，而且美国政府将其列入了对华禁运行列。中国航天在各个方面都取得突飞猛进发展的今天，急需一款本国的通用航天器轨道设计软件。针对上述情况，本文以实现通用航天器轨道设计软件为目标，将轨道设计和姿态仿真相关需求作为牵引，通过对航天器轨道设计理论的研究，设计了稳定的软件系统架构和合理的程序运行流程，之后对轨道设计所需的重点要素进行UML建模，最后对各系统模块进行了详细的实现。论文主要工作如下：1．在建立包含精确摄动因子的轨道动力学方程基础上，对轨道状态递推算法和姿态递推算法进行了详细的研究。2．根据可扩展性、可复用性、外部接入能力、并行处理能力等设计准则，对系统框架进行了设计，将系统划分为接口程序、核心引擎、系统模型、使用程序四大软件模块，重点对系统模块之间的交互流程进行了设计。3．设计了轨道设计所需要素的UML模型。根据航天器及编队特性，以及轨道机动过程的相关计算，建立了航天器及编队模型，根据轨道状态和姿态递推的一般原理，设计了三种常用的递推器：解析法递推器、数值积分递推器、文件数据递推器。并构建了用于存储状态数据的数据结构—递推向量，以及处理递推向量和递推器之间数据流的中间类MissionState。4．对通用航天器轨道设计系统各模块进行了详细的实现。包括对核心引擎的仲裁、沙盒、工厂管理器、配置管理器、发布组件，以及设计用户接口中解释器、图形及数据输出组件等进行了全面实现。文章最后通过使用通用航天器轨道设计系统进行地月转移轨道设计，初步展示了通用航天器轨道设计系统的效果，验证了系统的可靠性。