当代空间交会与对接技术一瞥

器。
为 如下 四种 类型 ：① 遥控 操 作 ：追踪 航
“ 波罗 ”与 “ 空实 验室 ”对 接 阿 天
两 个 航 天 器 交 会 后 要 调 整 各 自 的 天器 的控 制不 依 靠航 天 员 ，全部 由地 面
位 置 ，使 两 个 航 天 器 之 间 逐 步 达 到 零 距 站通 过遥 测 和遥 控来 实现 ，此时 要求 全 制 ：不 依靠 航天 员 与地面 站 ，完 全由航 离 ，最终 启动 对接 机构 实 现对 接 ，在机 球设 站 或者 有中 继卫 星协 助 。② 手 动操 天器上设备 自主 实现 交会与对接。 械 上 联 成 一 体 ，形 成 更 大 的 航 天 器 复 合 作 ： 在 地 面 测 控 站 的 指 导 下 ，航 天 员 在
与 空间站 对接 ，使用 的交会 测量系 统是 Ｋｕ 频段脉 冲多普勒 雷达 、目视 光学瞄准 器 。它具 有通信 、收发功能 ，作用 范 围 为３ 米～２ Ｏ ０ ２ 千米 ，但接近与对 接仍 由手
动完成。
近 年来 ，激光 雷达 因具有 可固 化 、 重量轻 、体 积小 ，以及 测 量精 度高 、易
追踪航 天 器从 发射 入轨 到 最后 与 目标航 是首 先 由地 面发 射追 踪航 天 器 ，由地 面
天器 完成 刚性 连接 ，整 个 过程大 致 可分 控制 ，使 它 按 比目标 航 天器 稍微 低 一点
为 地 面 导 引 、 自 动 寻 的 、 最 后 逼 近 、 对 的 圆 轨 道 运 行 ； 接 着 ， 通 过 霍 曼 变 轨 ， 接 合拢 四 个 阶 段 。 航 天 器 之 间 在 空 间 进 行 对 接 时 要 先 轨道 ，并 与 目标 航天 器建 立 通信 关系 ；
美国 “ 双子 星座 ”飞 船 与 “ 阿金 纳 ”火箭 交 会
国 际空 间站 上 的 “ 头 ”号对 接舱 码
《 太空探索 ２ １ 年第９ 。 ００ 期 ２
统 为Ｘ 段单脉冲连续波雷达、目视光学 频
瞄 准 器 。 “ 波 罗 ” 与 “ 盟 ” 飞 船 对 阿 联
接 也采 用这套 测量 系统 美国航 天飞机
们 细 说 起 来 一 言 难 尽 ，但 部 是 利 用 两 个
四种 类 型
航 天器 空 间交 会 对接 技 术的实 施 必
航 天器 的不 同 高度 和霍 曼 变轨原 理 ，使 须由 高级 控 制系 统来 完成 ，根 据航 天 员 追踪航 天 器以 不 同的速 度移 向 目标航 天 及地 面站 的 参与 程度 可将 控制 方 式划分
“ 进步 ”Ｍ３４ 运飞 船 因交会 与 对接 系统 故 －货 障 ，撞坏 了 “ 和平 ” 号空 间 站上 的 “ 光谱 ”号 舱
图 使 其 进 入 与 目 标 航 天 器 高 度 基 本 一 致 的 和 太 阳能 电池翼 （ 中红色方 框 所圈 出的 部分 ）
交会 ，即相 互 接近 ，它是 一个航 天 器接 接着 ，追 踪航 天 器调 整 自己 与 目标 航 天 近另 一个航 天 器 的过程 。具 体 地说 ，就 器 的相对 距 离和 姿态 ，向 目标航天 器 靠 是在 太空 飞行 中 ，两个 或 两个 以上 的航 近 ；最后 当 两个 航天 器 的距 离为零 时 ， 天 器 通过 轨道 参数 的协 调 ，在 同 一时 间 完成对接合拢操作 ，结束对接过程 。 到 达 空 间 同 一位 置 的 过 程 。 美 国 和 苏 联／ 俄罗 斯曾使 用过三 种交会 的方 法 ，即 相切 法 、共椭 圆法 和第 一 远地 点法 。它
技 术概 述
他 线坐 标和 角坐 标上 的 速度 为零 。但 两
个航 天 器之 间 的实 际相 对运 动参 数 总是 在 空 间 交 会 与 对 接 的 两 个 航 天 器 有偏 差 。一般情 况 下 ，两个 航天 器 之间 中 ，一个 称 目标航 天器 ，一般是 空 间站 的相 对位 置及 其 平 动速 度通 常是靠 主 动
或其他 的 大型 航天 器 ，是准 备对 接 的 目 航天 器运 动控 制 系统 和 两个航 天 器 的定 标 ；另一 个称 追踪 航天 器 ，一般 是 地面 向 与稳定 系统 来 维持 ，前 者 适用 于控 制 发射 的宇 宙飞 船 、航天 飞机 等 ，是 与 目 质心 的平 动 运动 ，后 者 适用 于控 制绕 质 标航 天器 对接 的对 象 。对 接对象 也 可 以 心 的 转 动 运 动 。 是太 空中 失控 的或 出现 故 障的航 天 器 。 总 之 ，空 间 交 会 与 对 接 过 程 一 般
从 本 质 上 说 ，上 述 分 类 可 归 结 为
体 。实现 交会 与对 接 是由 交会 与对 接 系 轨道 上 对追 踪航 天器 的 姿态 和轨 道 进行 人 工 控 制 方 式 或 自 动 控 制 方 式 。迄 今 为 统 完成 的 ，它 通常 包括 跟踪 测量 系统 、 观察 和 判断 ，然 后动 手ห้องสมุดไป่ตู้ 作 。这 是 目前 止 ，美 国较 多地 应用 人工 控制 方 式 ，而 俄罗斯则主要采用 自动控制方式 。 姿态 与轨 道控 制系 统 、对 接机构 机械 系 比较 成熟 的 方法 。③ 自 动控 制 ：不 依 靠 苏联／ 统 等 。两 个航 天器在 太 空 进行对 接 时 ， 航天 员 ，由航 天 器上 设备 和 地面站 相 结 用人 控来 完成 太 空交 会与 对接 的优
其初 始条 件是 两者保 持 对 接机构 的同轴 合实 现交 会 与对 接 。该控 制 方法也 要 求 点 是 ：可以提 高 交 会与对 接 的成功 率 ；
接 近 方 式 和 确 定 的 纵 向 速 度 ， 以 及 在 其 全 球 设 站 或 有 中 继 卫 星 协 助 。 ④ 自 主 控 能 及 时 修 正 交 会 系 统 中 的 错 误 和 排 除