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对采用伴飞模式的大规模异面星座多补给星的燃料补给进行了研究。设计了补给星轨道的异面调整段、调相追击段、初始构型段、绕飞补给段和结束返回段,确定每颗补给星最优补给策略。为提高补给星的燃料利用率,用遗传算法分别对每颗补给星机动消耗的燃料质量及每次转移给工作星的燃料质量进行优化求解。研究对基于伴飞模式的大规模异面星座燃料补给中单颗补给星补给能力有限问题解决有一定的参考价值。