随着小卫星技术的迅速发展,由多颗小卫星组成的卫星星座的应用范围越来越广,它不仅影响着人类的生活方式和生活质量,而且可以增强国家的军事实力,很大程度地影响着一个国家的繁荣与昌盛。不同构型的卫星星座对某个特定任务具有不同的性能,如何分析与设计卫星星座使其性能更好已经成为研究卫星星座应用的一个重要问题。然而分析与设计卫星星座是一项非常复杂的工作,它具有系统巨大、约束条件繁多、准确性和安全性要求比较高等特点,使其面临极大的挑战,所以在将卫星星座应用到空间信息服务中之前,需要对其各个要素进行模拟和仿真,用来论证设计方案的正确性,在确保完全无误后才能实施设计方案。鉴于以上原因,表明对卫星星座设计与仿真进行研究是非常有意义的。　　 目前,国外开发的STK软件是在该领域占绝对领先地位的仿真软件,它的功能比较完善,能够满足绝大多数用户的需求,通用性比较好；但该软件的价格昂贵,一般用户难以承受,软件的开放性也不够,不能对其已实现的功能进行相关修改,更重要的是个别模块对国内用户进行封锁,买不到这些特殊应用模块。国内也有不少单位研发了类似的软件,取得了一定的成果,但所研制的软件的通用性比较差,只能用于特定领域,功能也不够完善,而且目前国内外相关软件都不具备对卫星星座构型进行优化设计的功能。本文重点对卫星星座组网优化设计与仿真进行了研究。　　 本文首先介绍了研究本平台的背景和意义,然后从卫星星座优化设计和卫星星座仿真软件两个方面列出了国内外的现状,分析了它们的优缺点,从而引出本文的研究内容。　　 其次,介绍了卫星星座仿真所涉及的基础理论知识,包括几种常用的时间系统和坐标系统,并进一步研究了不同时间系统以及不同坐标系统之间的转换关系。还研究了卫星星历计算、卫星轨道摄动分析和星下点计算方法等,这些为该平台的实现奠定了理论基础。　　 然后重点介绍了关于卫星星座覆盖分析和优化设计的相关知识,讨论了卫星对地覆盖的几何特性及计算模型、卫星星座对地覆盖的性能分析及计算方法、卫星星座的优化设计模型和星座优化设计的优化算法NSGA-Ⅱ等。其中对网络点分析法进行了改进,从而减少了计算量,耗时更少；也重点分析了如何建立卫星星座优化模型。　　 接着详细介绍了该平台的设计与实现。介绍了该软件平台的设计原则和设计约束,根据这些设计原则和约束,最终把该平台划分为五个子系统:想定管理子系统、二维可视化子系统、三维可视化子系统、数据库子系统和卫星星座覆盖分忻及优化子系统,并详细介绍了每个子系统实现的功能、实现的方法和实现的效果,其中第五个子系统以一个实例进行了优化前与优化后卫星星座在各个性能指标方面的比较,表明了该子系统的有效性。　　 最后对本文的研究工作进行了总结,也指出了该平台的不完善之处,有助于以后进一步开发完善。