本发明适用于大规模微纳卫星集群控制领域,具体公开了一种微纳卫星集群宏观队形重构与保持控制器设计方法，以解决传统的卫星编队或集群控制系统无法适用于集群控制工程化应用，具体包括如下步骤：首先，构建微纳卫星集群宏观运动学模型。其次，设置包括密度上限和流量上限的安全约束，构建使双目标优化函数，并设计控制目标。最后，设计宏观均衡密度控制器，并引入快速转移策略，合成快速鲁棒的宏观队形重构与保持控制器。本发明有效的结合概率统计和马尔可夫链等方法从宏观角度来解决微纳卫星集群的队形重构与保持控制问题，设计了不依赖于个体控制器的微纳卫星集群宏观控制器，其适应能力和对集群数量动态变化的鲁棒特性更强。