GEO卫星波束监测任务规划技术是保障GEO卫星波束监测任务能够顺利完成的关键技术。本文重点对GEO卫星波束监测任务中监测卫星编队轨道优化方法和在轨活动规划方法进行了研究。主要的研究内容和研究成果如下:面向GEO卫星波束监测任务的顶层规划提出了编队轨道优化方法。为了最小化监测任务的总完成时间和满足监测编队的星上推进剂约束,本文首先设计了一种基于J₂摄动下能量匹配条件的类似投影圆绕飞构型,能使监测编队在长时间飞行中保持构型稳定。然后以所有GEO卫星中的最小监测收益值为优化目标,建立了一个最小监测收益值最大化的虚拟星飞行轨道优化模型,以保证所有GEO卫星的累计监测收益值都能尽快达到规定的限值。最后根据J₂摄动下轨道漂移规律,对监测卫星编队设计了带有多个飞行阶段的受控回归轨道,以减小轨道转移时的推进剂消耗。仿真结果表明该方法能获得性能指标较好的监测卫星编队轨道方案。面向GEO卫星波束监测任务的底层规划提出了在轨活动规划领域建模方法和全局规划方法。为了有效描述GEO卫星波束监测任务中监测卫星在轨活动规划领域知识,本文基于谓词逻辑法建立了监测卫星在轨活动规划领域模型,并给出了描述该领域模型的四元组定义。在此领域模型的基础上,结合差分进化算法提出了一种求解在轨活动规划问题的无约束全局规划方法。仿真结果表明所提出的领域建模方法可以准确地描述卫星在轨活动规划领域知识,全局规划方法能够获得性能较优的在轨活动执行方案。面向GEO卫星波束监测任务的自主规划需求提出了在轨活动快速规划方法。为了使监测卫星星载计算机能对在轨活动进行自主实时规划,本文基于在轨活动规划领域模型,设计了一组将在轨活动排布在时间线上的优先规则,提出了一种卫星在轨活动快速启发式规划方法。通过三个不同规模的算例,将该方法和全局规划方法进行对比,仿真结果表明该方法能快速获得令人满意的可行方案,并且运算时间不随问题规模的增大而增加。论文针对GEO卫星波束监测任务提出了编队轨道优化方法和在轨活动规划方法,有效拓展了GEO卫星波束监测任务规划问题的求解方法体系,具有一定的理论意义。同时,论文的研究成果可为未来GEO卫星波束监测任务的成功实施提供技术支持,具有一定的工程实践意义。