[科普中国]-机动变轨

基本概念导弹机动变轨

弹头在再入过程中，飞行速度比较高，要改变弹道需要巨大的能量，在高空，空气比较稀薄，空气动力和力矩都比较小，要想实现机动变轨飞行，主要靠发动机产生推力来完成；在低空，可以利用空气动力特性，如把弹头设计成非对称体外形，使之在飞行过程中产生升力。1

航天器轨道机动和变轨航天器从初始轨道（或停泊轨道）向目标轨道的过渡，就是一种轨道转移，它由轨道机动来完成，即变轨。轨道机动按其目的的不同，可以分为3类：（1）轨道过渡机动，又称变轨，是改变轨道参数以便从初始轨道过渡到中间轨道或最终轨道的过程；（2）轨道校正机动，又称轨道修正，其目的是补偿轨道参数中的误差或由各类干扰引起的偏差，它与轨道过渡的不同点在于它不过渡到其他轨道上去；（3）接近机动，即两个航天器在接近和对接过程中的轨道机动。2

导弹机动变轨目前，很多军事发达国家已经装备了具有末端机动能力的反舰导弹。如美国的“捕鲸叉”反舰导弹具有末端跃升机动，俄罗斯的“白蛉”反舰导弹具有末端蛇行机动，另外某些弹道导弹再入大气层时具有螺旋机动弹道或摆式机动弹道，这些变轨机动方式使得导弹的突防能力大大增强。从机动突防的原理分析，导弹主要是通过机动飞行来增大反导系统的解算和跟踪误差，同时使其处于非稳定跟踪的状态，增大动态瞄准误差。因此，从某种意义上可以认为，只要导弹进行一定强度的机动飞行，就能够提高突防能力。因而在军事训练中，抗击具有末端机动变轨能力的靶弹，对于检验防空系统的真实作战性能具有非常重要的意义。3

GPS卫星机动变轨机动变轨技术随着卫星应用技术的发展而发展，从深空探测器到近地球轨道卫星都已得到广泛的应用。机动变轨技术是由卫星飞行任务决定的，一颗卫星为了实现不同的运行轨道，要求卫星改变已有的轨道运动参数，从而获得能够完成飞行任务的另一组轨道参数。这种机动变轨从广义来讲有几种类型：一条轨道转移到另一条轨道；飞行器之间的相互停靠；飞行器返回和着陆及经常性的轨道修正等。4

卫星的变轨是通过应用卫星驱动力完成的从一个轨道到另一个轨道的变化。

通常机动变轨的方式是给航天器一冲量，即瞬时速度增量，使航天器偏离原来的轨道。从变轨方法上讲有共轨道面变轨和非共轨道面变轨。

常见的卫星变轨有两种——轨道控制机动变轨和轨道倾斜变轨。轨道控制机动变轨是一种特殊的在近地轨道（LEO）或同步卫星轨道（GEO）上保持卫星在它适当的轨道位置的卫星变轨。GPS卫星轨道存在长周期的共振扰动（周期约10年），为了保持GPS 数据的准确性，需要每年对全部或部分卫星进行一次轨道控制机动变轨。5