误差动力学（Error Dynamics）

本文作者：天疆说

本文地址：https://cislunarspace.cn

定义

描述航天器实际飞行轨迹与名义轨道之间偏差的演化方程。通过将实际轨迹 X_A 和名义 Halo 轨道 X_H 的差 delta_X 代入 CR3BP 动力学方程，并在名义轨道处作一阶 Taylor 展开得到。一阶近似后，误差动力学方程为线性周期系统：dot{delta_X} = A(t) delta_X + BU，其中 A(t) = df/dX|_{X_H(t)} 是沿名义轨道求偏导的周期矩阵。这是论文进行控制器设计的出发点。

应用价值

在轨道设计阶段，可利用该轨道类型构建候选轨道池，为星座部署和任务轨道选择提供参考。在轨运行时，该轨道特性可用于轨道维持策略设计，降低推进剂消耗。在轨道转移规划中，其稳定流形结构可指导低能量转移走廊的搜索。

相关概念

• 地心天体参考框架（Geocentric Celestial Reference Frame）
• 运行轨道库（Operational Orbit Library）
• 月球自由返回轨道（Lunar Free-Return Orbit, LFO）
• 临界轨道（Critical Orbit）

参考文献

• 徐明和徐世杰 - 2008 - Halo轨道维持的线性周期控制策略