地球同步轨道(GEO)航天器在通讯、导航等方面有着广泛的应用。近年来,GEO航天器的轨道转移技术正在由化学燃料推进转变为电推进式的小推力技术,其具有比冲量大,推力可控性好的特点,可以有效的提升载荷质量。本文对小推力航天器由低轨向高轨的飞行轨道进行规划与优化,使用SiROS为轨道转移规划模型设计了仿真系统,实现了小推力航天器高低轨轨道转移仿真功能,主要研究工作如下:(1)对采用电力推进小推力技术的同步轨道卫星路径规划进行基础理论研究。研究电推进的基本原理、航天系统时间表示方法、空间坐标系表示方法及转换、空间物体位置描述方法、小推力航天器动力学模型和空间环境影响因素。(2)对电推进式小推力卫星模型的轨道转移算法的优化研究。小推力航天器模型的变轨过程可以转换为最优控制中两点边值问题求解,针对该问题使用了多重打靶算法和退火遗传算法进行解算。经过研究,得到了特殊情况下小推力航天器模型的轨道转移优化的解析结果,并对初始轨道以标称轨道算法为基础进行了算法优化设计。(3)小推力卫星轨道转移优化仿真研究。基于空间智能机器人操作系统(SiROS)仿真软件,开发了推进系统配置模块、初始标称轨道规划模块、精确轨道设计模块、变轨制导控制模块、环境力摄动加速度模块等仿真模块。搭建典型小推力仿真推演任务场景算法模型,如GTO-GEO小推力轨道转移仿真模型、LEO-GEO小推力轨道转移仿真模型、非共面圆轨道小推力转移解析解模型。对仿真结果进行分析,各模块能实现既定功能,模型仿真结果符合预期。