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根据大气阻力对卫星编队的影响,为了保持伴飞运动的长期稳定,采用改变卫星面质比的被动式轨控方法。针对如何具体改变卫星面质比的问题,推导了一种太阳能帆板固定的卫星构型中姿态与面质比的数学关系,并建立了优化模型。根据面质比保持和改变的不同需要,设计了对地稳定模式、偏置稳定模式及姿态机动模式等三种姿态控制模式。通过其在Matlab平台上数值仿真,结果表明方法可有效改变卫星面质比实现姿轨控一体化设计;同时可以在保证面质比达到期望值的前提下,使得太阳能帆板朝向太阳。