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集群航天器是通过无线连接方式构成的虚拟航天器系统，考虑J2摄动下其在太阳同步轨道的空间圆形编队设计，对满足其模块间能量传输、数据交互的需要和应用需求具有重要意义．基于主、从模块平均轨道要素差建立了相对运动模型，并给出了空间圆形编队的详细设计步骤；在零J2摄动条件不再适用时，通过定量分析J2摄动对该编队构形的影响，提出了相应的修正公式；将模块修正后的平均轨道要素转换为初始时刻密切轨道要素确定了初始编队构形．采用无奇点的新四元数轨道要素进行J2摄动分析，仿真结果验证了设计方法的有效性．