顺行（Prograde）
本文作者：天疆说
定义
顺行（Prograde）是指航天器运行方向与中心天体自转或公转方向相同的运动状态。在地月旋转坐标系中，顺行轨道表现为绕月逆时针运动。与之相对的是逆行（Retrograde）轨道，其运动方向与中心天体的运动方向相反。
核心要素
顺行在地月系统中的含义
在地月旋转坐标系中，顺行和逆行的定义基于月球绕地球的公转方向：
- 顺行轨道：航天器绕月运动方向与月球绕地球公转方向一致，在旋转坐标系中表现为逆时针运动
- 逆行轨道：航天器绕月运动方向与月球绕地球公转方向相反，在旋转坐标系中表现为顺时针运动
大多数自然天体（如月球绕地球、地球绕太阳）的运动均为顺行，因此顺行轨道在某种意义上是"常规"运动状态。
顺行轨道在 DRO 转移中的特征
魏赞等（2026）的研究表明，在从 LEO 向 DRO 转移的过程中，顺行轨道的脉冲消耗通常高于逆行轨道。这一差异的原因包括：
- 科里奥利力方向：在旋转坐标系中，顺行运动的科里奥利力方向与运动方向一致，起到"加速"效果，使得航天器在借力过程中更难被捕获进入目标轨道
- 能量通道不对称：地月旋转坐标系中，顺行和逆行方向的能量通道结构不对称，顺行方向通常需要更多的能量注入
- 借力效率：顺行方向的月球借力产生的轨道能量变化通常小于逆行方向
顺行与 DRO 的关系
DRO（远距离逆行轨道）天然为逆行轨道。如果试图设计绕月的顺行周期轨道，通常需要考虑以下类别：
- 顺行近月轨道：靠近月球的顺行轨道，月球非球形引力扰动显著
- Lissajous/Halo 轨道：环绕平动点的轨道在会合坐标系中的运动方向具有特殊性
- 顺行 DRO 类轨道：虽然理论上存在，但其稳定性和脉冲消耗均不如逆行 DRO
速度矢量描述
顺行运动的角动量方向与旋转坐标系 轴同向：
在惯性系中，顺行意味着航天器速度在赤道面或轨道面内的分量与中心天体自转方向一致。在会合坐标系中，这一关系需额外考虑坐标系的旋转角速度。
应用价值
顺行运动特性在轨道力学中具有基础性意义：
- 轨道分类基础：顺行和逆行是描述轨道运动方向的基本分类，是理解 DRO 等特殊轨道的前提
- 转移方案对比：在 DRO 转移设计中，顺行方案可作为逆行方案的对照基准，帮助分析脉冲消耗差异的物理根源
- 自然轨道参考：大多数天然卫星和行星的轨道为顺行，顺行轨道的理论为理解太阳系天体运动提供了基础
- 轨道保持策略：顺行和逆行轨道的保持策略存在差异，科里奥利力方向的不同直接影响轨道控制策略的设计
相关概念
参考文献
- 魏赞等. 地月远距离逆行轨道族月球借力转移入轨研究[J]. 2026.
- Vallado D A. Fundamentals of Astrodynamics and Applications[M]. 4th ed. 2013.
- Whitley R, Martinez R. Options for staging orbits in cislunar space[C]. 2016.