环绕型探测器即目标天体的人造卫星,是目前人类进行空间探测和应用最多的一类航天器。迄今为止,各国的科研工作者围绕着环绕型探测器轨道力学相关问题进行了大量的研究工作,相关理论也已经较为完善,但在具体应用中还不断有新的问题出现。本文主要结合自己参加科研课题和实际工作中遇到的问题进行了探讨,研究内容主要包括环火低轨卫星摄动分析解的构造、利用大气制动形成目标行星的低轨环绕型探测器、地球大气密度模型的比较和相控阵雷达在空间碎片监测中的一些应用问题等。介绍了环绕型探测器轨道力学相关的一些基本理论和方法,主要结合IAU2000决议介绍了几种航天任务中常涉及的一些坐标系以及他们之间的转换,阐述了环绕型探测器轨道运动受摄方程的基本解法。针对火星非球形引力位与地球非球形引力位的差别(主要表现为带谐项以及主要田谐项J2,2项相对较大带来的问题),研究了环火卫星摄动分析解的构造方法,讨论了主要带谐项J3与田谐项联合摄动的重要性,给出了联合摄动项的分析解,并结合地球卫星的相关结果给出了火星低轨卫星非球形引力位的摄动分析解,最后采用数值方法进一步证明了上述联合摄动的重要性及摄动分析解的正确性。研究了利用大气制动形成行星低轨探测器的一些相关问题,包括大气制动可以节省的燃料、大气制动需要的时间及大气制动的控制需求等。重点研究了大气制动需要的时间与一些重要参数之间的关系,这些参数包括：探测器的等效面质比,大气阻尼系数,行星中心引力常数,最大允许气动压力和行星大气密度标高等。研究表明,在环绕型目标轨道参数确定下,大气制动耗费的时间与探测器面质比及允许的最大气动压力成反比关系.本文以火星探测器的大气制动为例,具体给出了这种定量关系。这一定量关系可以作为探测器及探测器轨道设计的依据。利用CHAMP卫星快速科学轨道的星历数据作为观测资料,通过定轨研究了CHAMP卫星轨道高度处的大气密度受太阳辐射流量及地磁指数的影响。比较了几种常用的大气模型在CHAMP卫星定轨预报中表现。研究表明,CHAMP卫星高度处的大气密度受太阳辐射流量及地磁指数的影响短期内可能出现较大变化,目前常用的考虑太阳辐射流量及地磁指数的大气密度模型与只考虑周日变化的指数大气模型相比,在CHAMP卫星定轨和预报中有一定的优势,但是精度没有质的差别,这些研究结果可以为相关航天任务中选用具体的大气模型提供依据。讨论了相控阵雷达在空间碎片监测中的优势。研究了卫星单站测距资料定轨存在的病态问题和观测资料分布对定轨精度的影响,这一研究可为雷达制定观测计划提供有用信息。针对相控阵雷达测角资料精度差造成的短弧定初轨结果精度较差,初轨根数直接用于轨道改进不收敛的问题,在一定条件下,提出了一种利用多圈资料改进初轨半长径的方法。最后对相控阵雷达用于碎片监测时的布站问题进行了探讨。