本文运用航天器轨道动力学理论，建立了完善的高精度轨道动力学模型，研究了太阳同步轨道、地球静止轨道、回归轨道和冻结轨道等常用特殊轨道的特点及设计原理。 本文首先通过分析和试验确定耗时较多的运算；然后运用计算复杂性理论分析算法的时间复杂度；再对其进行优化设计，降低时间复杂度。最终取得了良好效果，大幅度提高了程序的执行效率。 为实现系统的模块化和程序的可重用性，本文采用ATL COM技术，完成了基于COM组件的航天器轨道动力学仿真模块的设计与开发。模块具有常用特殊卫星轨道设计、普通轨道设计、高精度轨道递推、长期轨道预报、姿态运动分析以及一定的星下点轨迹、覆盖、链路、可见性分析等功能。 最后，为了方便对模块各项功能的测试，本文开发了测试平台，并把仿真结果与STK的计算结果进行了分析对比，均达到了性能要求。