进入二十一世纪以来,各国探月热情持续高涨。同时,随着卫星编队技术的发展和应用,卫星编队的优势进一步展现。本文以双星编队为研究对象,提出了一种基于圆锥曲线拼接的地月转移轨道设计方法,并研究了月球大椭圆轨道下双星编队构型控制问题,主要进行的工作有:首先,从理论上研究了双星编队相对动力学建模方法,分析了月球引力场摄动对双星编队相对运动的影响。对探测器窗口的定义和月球探测器的近月点时间窗口做了阐述。对影响近月点时间窗口的测控约束和光照约束做了建模分析,提出了一种月球近月点时间窗口的快速计算方法,对2018年5月的近月点时间窗口做了仿真分析,分析了测控条件约束和能量条件约束对近月点时间窗口的影响,光照条件约束对绕月目标轨道的影响,得到了最佳光照下绕月目标轨道的特征。其次,基于近月点时间窗口和目标轨道特征,提出了一种基于圆锥曲线拼接法的地月转移轨道设计方法,对于轨道设计的算法做了详细阐述,分析了在发射场条件限制、目标轨道任务要求、轨道动力学等约束条件下,通过不断迭代月球影响球进入点的轨道参数,得到地月转移轨道参数的计算方法,并给出了相应计算公式。基于变质量、恒推力模型,确立了在入轨误差和空间摄动的影响下,地月转移过程中的轨道修正策略和近月捕获段轨道机动策略。通过STK对计算结果进行了仿真验证。进一步,确立了月球大椭圆轨道下双星编队的构型及控制策略,针对大椭圆轨道下卫星编队运动学模型提出了一种线性化方法,得到了以真近角为自变量的卫星编队相对运动学方程。在此基础上设计了一种以真近角为自变量的滑模控制律用于编队构型的控制。分别对无控状况和滑模控制下的卫星编队相对运动进行了仿真分析,验证了滑模控制律的有效性和适用性。