e2m2e: Earth to Moon, Moon to Earth

e2m2e 是地月空间算法工具集。

安装

用 uv 安装：

uv pip install e2m2e

从源码开发：

git clone https://github.com/cislunarspace/CODE-core.git
cd e2m2e
make dev

Windows 安装 make

Windows 默认不提供 `make`。可使用 [Scoop](https://scoop.sh/) 安装；在 PowerShell 中依次执行：

Set-ExecutionPolicy RemoteSigned -Scope CurrentUser
irm get.scoop.sh | iex
scoop install make

e2m2e 所需的全部星历数据已打包在 GitHub Release 的 kernels-v1 中，make dev 会自动下载到 kernels/；也可手动下载解压到该目录。

快速开始

设计一条地月 L2 Halo 轨道：

from e2m2e.api import Facade

facade = Facade()

result = facade.design_orbit(
    orbit_type="Halo",
    collinear_point=2,
    amplitude=30000.0,
    epoch=[2024, 1, 1, 0, 0, 0.0],
    duration=365.25 * 86400.0,
)

print(result.orbit_type)
print(result.initial_state)

功能介绍

e2m2e 的调用面共 21 个工具，由三个暴露类承载：任务级入口 Facade、轨道库 Catalog、分区分析 Spatiography。进程内 API、CLI 与 MCP 共用这一工具面，清单由 Facade().tool_inventory() 派生，是唯一来源。

MCP

e2m2e 为上述全部工具设计了 MCP 接口。

安装 MCP：

uv pip install "e2m2e[mcp]"

在 MCP 客户端配置中注册服务器（command 指向安装了 e2m2e 的环境里的可执行文件，多数 MCP 客户端都采用这一 mcpServers 格式）：

{
  "mcpServers": {
    "e2m2e": {
      "command": "/path/to/venv/bin/e2m2e",
      "args": ["mcp-serve"],
      "cwd": "/path/to/e2m2e-repo"
    }
  }
}

配置完成后在客户端直接用自然语言驱动，例如：

设计一条 L2 南族 NRHO，近月点高度 3000 km。

任务级工具（Facade，8 个）

design_orbit：任务轨道设计，orbit_type 共 17 种——DRO、DPO、NRHO、HALO、LYAPUNOV、LISSAJOUS、AXIAL、RO、ELFO 冻结轨道，以及 L4 / L5 三角平动点的 SPO / LPO / HORSESHOE 细分；微分修正、多重打靶与延拓，全链路 CR3BP 初猜 → 星历修正 → 高精度预报。
control_orbit：轨道保持蒙特卡洛仿真。三种控制律（特征点、目标点严格、目标点宽松）、蒙特卡洛测定轨与推力误差仿真、角动量管理（姿态发动机联合控制）；消费名义轨道契约（NominalOrbit 等间距状态表，Floquet 预计算不在本仓库范围，见 .out-of-scope/nominal-orbit-floquet-precompute.md）。
transfer_design：转移轨道设计。脉冲（Lambert 求解与 porkchop 扫描、Lawden 主矢量多脉冲优化、霍曼直接转移 HMN）、低能量（月球引力辅助 LGA、WSB 太阳引力辅助弹道捕获、不变流形与庞加莱截面拼接）、低推力（Q-law 初猜 + 打靶 / 配点）、网格搜索 + 非线性规划两步法（Rust Rayon 并行）。
mission_architecture_search：行星际多借力（MGA）链网格搜索（Lambert leg + 无动力 flyby 等模 / 近心点剔除 + 日心 Tisserand 诊断，返回 top-N）。
low_thrust_preliminary：低推力转移预设计。Sims-Flanagan 多 leg 段中冲量直接法 NLP（SLSQP，全解析雅可比），二体 conic 与星历 n 体双档后端。
orbit_propagation：轨道预报（Rust 积分内核，含 STM 传播与事件检测）。
spacetime_transform：时空坐标转换。坐标系 J2000 / ITRF93（SPICE 高精度）/ IAU 2006、GMAT 兼容的原生 ITRF、动态坐标轴 VNB / LVLH；时空联合转换 TDT+GCRS ↔ TDB+EBCRS（r2s2 后端，含相对论项）。
valid_ranges：请求侧条件值域清单。design_orbit 与族生成的合法参数区间及离散选项，包版本即值域版本。

轨道库（Catalog，8 个）

orbit_family_generation：轨道族生成，九族（HALO / NRHO / AXIAL / LISSAJOUS / SPO / LPO / HORSESHOE / DRO / RO）；库开启时逐成员入库，可按 family_id 整族取回。
catalog_query / catalog_get：多维过滤查询与完整记录取回；records/*.json + *.npz 是事实来源，catalog.db 只是可重建索引。
catalog_tag / catalog_export / catalog_terminology / catalog_delete：教学标签写入、查询子集打包导出（导出包可直接作为库打开）、术语图例与闭值集、按 record_id 删除（不可撤销）。
catalog_sweep：参数空间批量扫描入库（jacobi 能量窗口、振幅 / 近月点高度网格）。

分区分析（Spatiography，5 个）

spatiography_scales：分区解析尺度计算。
spatiography_classify：分区区域分类。
spatiography_boundaries：分区边界几何。
spatiography_resonance_atlas：共振图集。
spatiography_dynamical_map：六域两层天图。

数值内核与 SPICE（Rust 底座，供全部工具共用）

Rust 积分器内核：单步 RK（PD45 / PD78 / RK89）、Adams 多步、Störmer–Cowell 二阶积分；状态转移矩阵（STM）传播；事件检测（terminal / direction 语义）。
动力学模型：CR3BP（快速设计）、星历 N 体（SPICE，精确外推）、含太阳解析摄动的 BCR4BP，以及三者之间的转换。
高精度力模型：点质量与第三体引力、球谐重力场（含固体潮）、ECOM 9 系数光压、大气阻力、太阳光压、连续推力。
SPICE 星历与时间管理：内核加载、UTC / TDB / TAI 时间尺度、天体状态与帧旋转查询。

文档

在线文档（教程 / 示例 / API 参考）见 https://cislunarspace.github.io/CODE-core/。本地构建：

uv pip install sphinx myst-parser sphinx-autoapi shibuya
make docs   # 产物在 docs/_build/html/

设计决策记录（ADR）见 docs/adr/，ADR 0043 起以中文书写，更早条目为英文历史存档。接口字段的权威描述在请求/响应模型的字段描述中，CLI --help 与 MCP schema 与之同源。

测试与代码规范

make test
make check

贡献

见 CONTRIBUTING.md

引用

@software{e2m2e,
  title = {e2m2e: Earth to Moon, Moon to Earth Transfer Orbit Design Library},
  author = {ouyangjiahong},
  email = {ouyangjiahong22@nudt.edu.cn},
  url = {https://github.com/cislunarspace/CODE-core},
  version = {5.9.8},
  year = {2026},
}

许可证

Apache 2.0

Metadata

Release files for e2m2e 5.9.8

For a detailed explanation of source distributions (sdists) and built distributions (wheels), please see the package formats documentation.

Source distribution (sdist)

Source distribution for e2m2e 5.9.8
File	Size	Uploaded
e2m2e-5.9.8.tar.gz	3.9 MB	Oct 2, 2026	Details

Built distributions (wheels)

Table of built distributions (wheels) for e2m2e 5.9.8
File	Interpreter	ABI	Platform	Reset
e2m2e-5.9.8-cp310-abi3-win_amd64.whl 5.7 MB Oct 2, 2026	CPython 3.10	abi3	Windows x86-64	Details
e2m2e-5.9.8-cp310-abi3-manylinux_2_28_x86_64.whl 6.0 MB Oct 2, 2026	CPython 3.10	abi3	Linux glibc 2.28+ x86-64	Details
e2m2e-5.9.8-cp310-abi3-manylinux_2_28_aarch64.whl 5.8 MB Oct 2, 2026	CPython 3.10	abi3	Linux glibc 2.28+ ARM64	Details

Total release size: 21.5 MB

Release files / e2m2e-5.9.8.tar.gz

Download URL	e2m2e-5.9.8.tar.gz
Size	3.9 MB
Tags	Source
SHA-256 checksum How to use checksums	`156196bf7cbb77e57a3ad7a15f35009a2a3aa1cb9fc0036299690ca60f66b884`
BLAKE2b-256 checksum How to use checksums	`f0ad7852b80952123ad3a385c169521dec0d15f1f56445115e89c1b2632f9713`
Upload date	Oct 2, 2026
Uploaded using Trusted Publishing? What is trusted publishing?	Yes
Uploaded via	`twine/7.0.0 CPython/3.13.14`

Provenance

Provenance describes where a file came from. On PyPI, provenance is shared via attestations, which provide a verifiable record of the build or publishing details. View details, limitations and caveats.

Identity

Publishing platform: GitHub Actions
Publishing repository: github.com/cislunarspace/CODE-core
Publishing commit: github.com/cislunarspace/CODE-core/tree/5d13a502bd11f08faf12d3038deb3e12a43191eb

Workflow

Publishing configuration: github.com/cislunarspace/CODE-core/blob/5d13a502bd11f08faf12d3038deb3e12a43191eb/.github/workflows/release.yml
Publishing logs: github.com/cislunarspace/CODE-core/actions/runs/36987913995/attempts/1

Artifact

Subject: e2m2e-5.9.8.tar.gz
SHA-256 checksum: 156196bf7cbb77e57a3ad7a15f35009a2a3aa1cb9fc0036299690ca60f66b884 Verifying attestations

Release files / e2m2e-5.9.8-cp310-abi3-win_amd64.whl

Download URL	e2m2e-5.9.8-cp310-abi3-win_amd64.whl
Size	5.7 MB
Tags	CPython 3.10 Windows x86-64 abi3
SHA-256 checksum How to use checksums	`aa48d14e9dea699345a39c150677a26a08ece081b53efa9f438c6cec39f99c2e`
BLAKE2b-256 checksum How to use checksums	`449bf431863904733e3148160724a21fcfbd6b8eb5b2c8fe4611f3b7ba4769cf`
Upload date	Oct 2, 2026
Uploaded using Trusted Publishing? What is trusted publishing?	Yes
Uploaded via	`twine/7.0.0 CPython/3.13.14`

Provenance

Identity

Publishing platform: GitHub Actions
Publishing repository: github.com/cislunarspace/CODE-core
Publishing commit: github.com/cislunarspace/CODE-core/tree/5d13a502bd11f08faf12d3038deb3e12a43191eb

Workflow

Publishing configuration: github.com/cislunarspace/CODE-core/blob/5d13a502bd11f08faf12d3038deb3e12a43191eb/.github/workflows/release.yml
Publishing logs: github.com/cislunarspace/CODE-core/actions/runs/36987913995/attempts/1

Artifact

Subject: e2m2e-5.9.8-cp310-abi3-win_amd64.whl
SHA-256 checksum: aa48d14e9dea699345a39c150677a26a08ece081b53efa9f438c6cec39f99c2e Verifying attestations

Release files / e2m2e-5.9.8-cp310-abi3-manylinux_2_28_x86_64.whl

Download URL	e2m2e-5.9.8-cp310-abi3-manylinux_2_28_x86_64.whl
Size	6.0 MB
Tags	CPython 3.10 Linux glibc 2.28+ x86-64 abi3
SHA-256 checksum How to use checksums	`3e4ee4785cefda0513135fe3d19fc8838319dc578cbbf418ceb9c2c4c8c55ccd`
BLAKE2b-256 checksum How to use checksums	`fa5138ed99a3984b8e17597fd8a8febd15a15b80e00263dbd6299e0fb995afce`
Upload date	Oct 2, 2026
Uploaded using Trusted Publishing? What is trusted publishing?	Yes
Uploaded via	`twine/7.0.0 CPython/3.13.14`

Provenance

Identity

Publishing platform: GitHub Actions
Publishing repository: github.com/cislunarspace/CODE-core
Publishing commit: github.com/cislunarspace/CODE-core/tree/5d13a502bd11f08faf12d3038deb3e12a43191eb

Workflow

Publishing configuration: github.com/cislunarspace/CODE-core/blob/5d13a502bd11f08faf12d3038deb3e12a43191eb/.github/workflows/release.yml
Publishing logs: github.com/cislunarspace/CODE-core/actions/runs/36987913995/attempts/1

Artifact

Subject: e2m2e-5.9.8-cp310-abi3-manylinux_2_28_x86_64.whl
SHA-256 checksum: 3e4ee4785cefda0513135fe3d19fc8838319dc578cbbf418ceb9c2c4c8c55ccd Verifying attestations

Release files / e2m2e-5.9.8-cp310-abi3-manylinux_2_28_aarch64.whl

Download URL	e2m2e-5.9.8-cp310-abi3-manylinux_2_28_aarch64.whl
Size	5.8 MB
Tags	CPython 3.10 Linux glibc 2.28+ ARM64 abi3
SHA-256 checksum How to use checksums	`cdda07bf65871544a86117aaabeedc1b122d6f9a64dbe34f017a763bdb99633f`
BLAKE2b-256 checksum How to use checksums	`99c9b126140a79743fe6e08c9c2494ab025e6ae702c0f36d215d23e83564c500`
Upload date	Oct 2, 2026
Uploaded using Trusted Publishing? What is trusted publishing?	Yes
Uploaded via	`twine/7.0.0 CPython/3.13.14`

Provenance

Identity

Publishing platform: GitHub Actions
Publishing repository: github.com/cislunarspace/CODE-core
Publishing commit: github.com/cislunarspace/CODE-core/tree/5d13a502bd11f08faf12d3038deb3e12a43191eb

Workflow

Publishing configuration: github.com/cislunarspace/CODE-core/blob/5d13a502bd11f08faf12d3038deb3e12a43191eb/.github/workflows/release.yml
Publishing logs: github.com/cislunarspace/CODE-core/actions/runs/36987913995/attempts/1

Artifact

Subject: e2m2e-5.9.8-cp310-abi3-manylinux_2_28_aarch64.whl
SHA-256 checksum: cdda07bf65871544a86117aaabeedc1b122d6f9a64dbe34f017a763bdb99633f Verifying attestations