摘要：為快速設計出適合載人月球探測任務和地月空間人員運輸任務的自由返回軌道,在三體模型下研究了地月空間對稱自由返回軌道的設計方法及其軌道特性。首先,在圓型限制性三體模型建立自由返回軌道地心旋轉系下二維極坐標動力學模型。其次,根據自由返回軌道對稱特性建立求解模型,選擇近月點y軸速度為控制變量,并基于月球逃逸速度給出控制變量初值估計方法,提出了不同地心和月心運行方向的對稱自由返回軌道搜索策略。最后,分析了4種類型對稱自由返回軌道的軌道差異,并分析了不同近地點高度和近月點高度下自由返回軌道的軌道特性。仿真結果表明:文章提出的設計方法能快速準確地搜索出指定類型的對稱自由返回軌道,同時其軌道特性分析結論可為后續載人月球探測任務和地月空間人員運輸任務的自由返回軌道選擇提供參考。