球面控制变量（Spherical Control Variables）
本文作者：天疆说
定义
将推力矢量用幅值 T 和两个方向角（方位角 α、仰角 β）三个标量来参数化的方式。在 CRTBP 小推力优化中，球面控制 u=[T, α, β]ᵀ 通过径向-横向-法向（RSW）坐标基转换为笛卡尔推力分量。这种参数化将推力大小与方向解耦：幅值的约束边界简单（0≤T≤T_max），方向角的信赖域缩放独立于幅值。当速度矢量与位置矢量共线导致 RSW 坐标系退化时，可切换为笛卡尔控制变量。
应用价值
该动力学概念在地月空间任务设计、分析和控制中具有重要作用，掌握其特性有助于优化轨道方案、降低任务燃料消耗、提高任务成功率。
相关概念
- 逆行（Retrograde Motion）
- 绝对相位偏置（Absolute Phase Bias）
- 相对姿态四元数（Relative Attitude Quaternion）
- 径向-切向-法向坐标系（Radial-Tangential-Normal Coordinate System, RTN）
参考文献
- Aziz et al. 2019, JGCD