REFERENCE

术语与公式速查

正文讲直觉，这里放细节：术语中英对照、关键公式和常用数字。

# 关键公式

圆轨道速度第 1 章

v = \sqrt{\dfrac{GM}{r}}

半径 r 处圆轨道速度。r 越大 v 越小——越高越慢。

轨道周期第 1 章

T = 2\pi\sqrt{\dfrac{a^3}{\mu}}

半长轴 a 唯一决定周期（开普勒第三定律）。

火箭方程第 2 章

\Delta v = v_e \cdot \ln\dfrac{m_0}{m_1}

Δv 与质量比成对数关系——燃料收益递减。

比冲换算第 2 章

v_e = I_{sp} \cdot g_0

喷气速度 = 比冲 × 9.81 m/s²。

活力公式第 5 章

v = \sqrt{\mu\left(\dfrac{2}{r}-\dfrac{1}{a}\right)}

任意椭圆轨道上任一点的速度，变轨计算的基础。

改倾角代价第 5 章

\Delta v = 2v\sin\dfrac{\theta}{2}

改方向的 Δv，θ 稍大就贵得离谱。

链路功率第 7 章

P_r \propto \dfrac{P_t G_t G_r}{d^2}

接收功率随距离平方反比衰减。

# 常用数字

Δv 价目表

地面 → 近地轨道 (LEO)	≈ 9.4 km/s
LEO → 地球同步转移 (GTO)	+ 2.4 km/s
GTO → 地球静止 (GEO)	+ 1.5 km/s
LEO → 月球转移	+ 3.1 km/s
LEO → 火星转移	+ 3.6 km/s
月球软着陆	+ 1.7 km/s

· 地面 → 近地轨道 (LEO)：含大气与重力损耗
· GTO → 地球静止 (GEO)：远地点圆化
· LEO → 火星转移：霍曼窗口 26 个月一次
· 月球软着陆：无大气，全靠反推

典型轨道参数

国际空间站 (ISS)	≈ 400 km / 7.66 km/s
Starlink	≈ 550 km / 7.59 km/s
北斗/GPS (MEO)	≈ 20200 km / 3.87 km/s
地球静止 (GEO)	35786 km / 3.07 km/s
第一宇宙速度	7.9 km/s
第二宇宙速度（逃逸）	11.2 km/s

· 国际空间站 (ISS)：周期约 92 分钟
· Starlink：延迟约 2 ms
· 北斗/GPS (MEO)：周期约 12 小时
· 地球静止 (GEO)：周期 24 小时，相对地面静止
· 第一宇宙速度：地表圆轨道
· 第二宇宙速度（逃逸）：摆脱地球引力

常数

地球引力常数 GM	3.986 × 10¹⁴ m³/s²
地球平均半径	6371 km
海平面重力 g₀	9.807 m/s²
光速 c	299792 km/s
赤道自转线速度	465 m/s

· 光速 c：深空通信的硬约束
· 赤道自转线速度：低纬发射的「免费 Δv」

# 术语表 28 条

第一宇宙速度第 1 章

first cosmic velocity

贴近地表做圆轨道所需的横向速度，约 7.9 km/s。

近地轨道第 1 章

LEO

Low Earth Orbit，约 200–2000 km。延迟低、覆盖小，需星座组网。

中地球轨道第 1 章

MEO

Medium Earth Orbit，约 2000–35786 km，导航卫星所在。

地球静止轨道第 1 章

GEO

35786 km，周期等于地球自转，卫星相对地面「静止」。

太阳同步轨道第 1 章

SSO

每天以相同光照角度飞过同一地点的极轨道，遥感常用。

速度增量第 2 章

Delta-v, Δv

任务所需的速度变化总量，航天的「硬通货」。

齐奥尔科夫斯基火箭方程第 2 章

Tsiolkovsky equation

Δv = ve·ln(m0/m1)，火箭 Δv 与质量比的对数关系。

比冲第 2 章

specific impulse, Isp

推进剂利用效率，单位秒；ve ≈ Isp × 9.81。

级间分离第 2 章

staging

烧空后抛掉当前级的死重，改善质量比。

拉瓦尔喷管第 3 章

de Laval nozzle

先收缩后扩张的喷管，把压力/温度兑换成喷气速度。

分级燃烧循环第 3 章

staged combustion

预燃燃气不排掉、全部送入主燃烧室的闭式循环，效率高。

全流量分级燃烧第 3 章

full-flow staged combustion

全部燃料与液氧都先气化再进主燃烧室，效率天花板（Raptor）。

电推进第 3 章

electric propulsion

高比冲、低推力，只适合在轨机动，不能起飞。

最大动压第 4 章

Max-Q

速度与大气密度乘积的峰值，箭体气动载荷最大的时刻。

主发动机关机第 4 章

MECO

Main Engine Cutoff，一级发动机关机、准备分离。

重力转弯第 4 章

gravity turn

火箭尽早倾斜、把推力用于攒横向速度的爬升方式。

悬停猛击第 4 章

hoverslam

推重比>1 无法悬停，必须一次算准的着陆点火。

霍曼转移第 5 章

Hohmann transfer

两次切向点火、最省燃料的共面变轨方案。

轨道倾角第 5 章

inclination

轨道平面与赤道的夹角，改变它极其昂贵。

引力弹弓第 5 章

gravity assist

借行星公转动量改变探测器速度的机动。

平台 / 载荷第 6 章

bus / payload

平台是卫星通用「机身」，载荷是执行任务的业务设备。

单粒子翻转第 6 章

SEU

高能粒子击中芯片导致的 bit 翻转，航天芯片的主要威胁。

立方星第 6 章

CubeSat

以 10cm 立方（1U）为单位、大量用货架器件的小卫星。

测控第 7 章

TT&C

遥测(Telemetry)、遥控(Command)、测轨(Tracking)三件事。

空间数据系统标准第 7 章

CCSDS

国际统一的「太空版 TCP/IP」协议族。

过境窗口第 7 章

pass

地面站能与 LEO 卫星通联的时间段，通常每次仅几分钟。

深空网第 7 章

DSN

NASA 全球三座大天线阵，承担深空任务测控。

链路预算第 7 章

link budget

逐项核算收发功率、增益与损耗的表格。