术语表

CR3BP 相关术语

CR3BP

圆型限制性三体问题 (Circular Restricted Three-Body Problem)

质量参数

μ = m₂/(m₁+m₂),较小天体质量与总质量之比

平动点

旋转坐标系中的五个平衡点 (L1-L5),仅属于 CR3BP 模型。L1、L2、L3 为共线平动点,L4、L5 为三角平动点。在 e2m2e 中用"平动点"而非"拉格朗日点"。

Jacobi 常数

CR3BP 中唯一的运动积分

halo 轨道

围绕平动点的周期轨道

DPO

Distant Prograde Orbit,月球 L2 附近的顺行远距离轨道族

Axial 轨道

基于 Gómez Type B 分岔的共线平动点周期轨道族,与 Halo(Type A)分岔机制不同

状态转移矩阵

描述轨道扰动传播的矩阵 (STM)

微分修正

通过迭代修正初始条件求解周期轨道

延拓法

从已知解追踪轨道族的方法

坐标系与模型相关术语

坐标系

由坐标轴与原点拼成的数学参考框架(CoordinateSystem),描述位置、速度等矢量。被选作运动基准时称参考系,被选作积分框架时称计算系。

参考系

被选作"描述运动参数基准"的坐标系。在 e2m2e 中即状态存放与传播的坐标系(system.coordinate_system)。

计算系

积分所发生的坐标系。回答"积分在哪个坐标系里执行"。在 e2m2e 中与参考系重合。

参考系的名称

ReferenceFrame 枚举(J2000、INERTIAL、ROTATING、SYNODIC 等),命名一个参考坐标系;只标识不做变换。

中间模型

按保真度,模型分四级:二体模型 < CR3BP < 中间模型 < 高精度星历模型。中间模型是 CR3BP 加部分摄动改进,低于星历模型。

ECOM

Empirical CODE Orbit Model,9 系数经验光压模型,比简单炮弹模型更精确地描述太阳光压对航天器的作用

转移设计

LGA

Lunar Gravity Assist,月球引力辅助转移,利用月球引力改变航天器速度矢量以节省燃料

HMN

Hohmann Transfer,霍曼转移,共面圆轨道间的最小能量双脉冲转移

Lambert 问题

给定两端位置和飞行时间,求解连接两点的开普勒轨道弧段

传播与积分

传播

把运动方程在计算系中积分推进、得到状态历史的整个过程;Dynamics.propagate 的职责(含步长控制、结果提取)。传播调用积分。

积分

积分器 执行单步数值推进的底层动作。积分是单步,传播是全程;前者被后者调用。

运动方程与动力学方程

运动方程

描述运动学参数(位置、速度)与时间关系的方程(如 dr/dt = v)。对时间,不对力。

动力学方程

描述运动学参数与力关系的方程,一般为微分式(如 dv/dt = F/m)。完整的运动方程组 = 运动方程 + 动力学方程;Dynamics 积分二者合成的状态导数 ODE。

标准形(Normal Form)

标准形(Normal Form)

通过逐层坐标变换消去 CR3BP 平动点附近运动方程中的非线性耦合项,把轨道动力学化简为少数几个几乎不变的参数。e2m2e 用 NormalFormPipeline 一行调用完成,上下文在 NormalFormContext、结果在 NormalFormResult

rho 坐标系

以平动点为原点的 6 维无量纲相对坐标系,状态 [ρ, ρ̇];标准形化简各步在此系内进行。

动力学替代轨道

受摄(星历)系统里"最接近周期"的轨线,由多重打靶在时间窗口内修正到首尾闭合。DynamicalSubstituteCorrector 产出,见 DynamicalSubstituteResult.substitute_orbit

生成函数 W

连接 rho 坐标与 quasi-Floquet 坐标的近恒等变换的母函数,见 DynamicalSubstituteResult.W_poly

quasi-Floquet 变换矩阵

时变、保辛的矩阵 B(t),把替代轨道邻域的时变线性化化为常系数实标准形(一双曲方向 + 两中心方向),满足 BᵀJB = JQuasiFloquetReducer 求解,见 QuasiFloquetResult

中心流形

消去双曲-中心耦合后、只剩中心运动的不变流形,其上轨道不沿双曲方向逃逸。CenterManifoldReducer 经高阶 Lie 变换消耦,生成函数在 CenterManifoldResult.W_series

表征参数

标准形化简终点产物,作用量-角变量形式的 6 维约化坐标 (q1, p1, I2, θ2, I3, θ3),理想下为运动积分。与 rho 坐标互为正逆变换(rho EM DS QF CM param),由 LibrationCatalogTransformer 提供。

MBSE

MBSE

基于模型的系统工程(Model-Based Systems Engineering):以形式化模型为核心、贯穿需求/设计/分析/验证/确认全生命周期的系统工程方法,模型要素间关系显式可追溯。e2m2e 借鉴其思路做组件登记、需求追溯、数据模型与图表生成,见 docs/reference/mbse/