轨道机动（Orbital Maneuver）

本文作者：天疆说
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定义

轨道机动是空天飞行器利用火箭发动机推力或环境外力主动改变飞行轨道的过程。与自然天体的被动运动不同，轨道机动是航天器特有的主动运动能力，是实现轨道改变、轨道转移和轨道调整等任务的基础手段。

类型	说明
脉冲推力机动	推力充分大，瞬间获得速度增量，位置不变而速度跳变
有限推力机动	推力有限，需经历一段时间才能获得所需速度增量

\Delta v = - I_{sp} g_0 \cdot \ln\left(1 - \frac{\Delta m}{m_0}\right)

其中 $I_{sp}$ 为发动机比冲， $m_0$ 为变轨前总质量。

推力 $F$ 和比冲 $I_{sp}$ 恒定时，推力作用时间：

\Delta t = \frac{m_0 I_{sp} g_0}{F} \left[1 - \exp\left(-\frac{\Delta v}{I_{sp} g_0}\right)\right]

点火时刻为 $t_c - \Delta t/2$ ，关机时刻为 $t_c + \Delta t/2$ 。

轨道机动是航天任务中最核心的操作之一。地球同步卫星入轨、空间站交会对接、行星际探测轨道设计、卫星编队飞行等都依赖精确的轨道机动规划。脉冲推力假设可满足大多数机动轨道初步设计的精度要求，而有限推力模型则用于高精度的机动参数计算。