精确控制卫星编队成员卫星间的姿态并且保持编队轨道的稳定性,对地月和深空探测工程来说具有重要的科学意义和极高的实用价值。目前国内外编队研究主要集中于近地的椭圆轨道或是近圆轨道,对月球轨道研究较少,而对月球大椭圆轨道的研究更在相当程度上存在空白。由于月球质量不均匀,不能简单采用球模型模拟,如果忽略月球引力场高阶摄动项,只按照近地轨道运动学模型进行编队控制,可能会造成成员卫星间碰撞等恶劣后果。因此有必要重新分析卫星编队分离安全性、各项误差对编队造成的影响,以及其他月球引力场的摄动项对卫星编队构型稳定性的影响。论文的主要研究内容如下:建立了包括月球非球形引力摄动、日地三体引力摄动、太阳光压摄动以及月球物理天平动所产生摄动的卫星编队运动模型,并对运行于大椭圆轨道上的该编队运动模型的误差进行了分析,找到该模型对不同误差的敏感度。提出了一种合适的安全性评价标准,评估了月球大椭圆轨道卫星编队不同分离方式的安全性,并找到了合适的分离策略。本文利用数值仿真,得到不同分离点施加不同分离脉冲后最易碰撞点的数据。在计算出相应最易碰撞点的碰撞概率后,通过风险评估函数融合各仿真参数,评估出不同分离方式的安全性。最后根据所制定的安全性评价标准,提出了适合月球大椭圆轨道卫星编队的分离策略。分析了精细空间摄动下卫星编队的构型动态特性,进而制定了合理的编队构型设计流程,设计出满足长周期摄动条件下具有稳定性和被动安全性的编队构型。主要研究了月球环境下,大椭圆轨道上精细空间摄动对构型动态特性的影响,并通过分析所设计构型对不同精细空间摄动的响应程度,验证了该构型的性能。