天舟一号任务按计划紧张进行

<正>今年4月中下旬,天舟一号货运飞船将实施飞行任务,开展货物运输补给、推进剂在轨补加、自主快速交会对接等多项关键技术试验。截至本刊发稿,天舟一号飞行任务各项准备工作正按计划紧张进行。其中,天舟一号货运飞船及长征七号火箭正在发射场区开展相关测试工作;各类空间试验载荷,已完成产品生产和测试工作;天宫二号在轨运行状态良好。按计划,天舟一号发射入轨后,将与在轨运行的天宫二号先后进行3次交会对接、3次推进剂补加,以及空间应用和航天技     

中国空间站建设稳步推进

2021年4月29日空间站天和核心舱成功发射,这不仅标志着中国载人航天工程"三步走"成功迈出第三步,开始建造长期有人照料的空间站,更宣告中国开启了空间站任务的新时代.按照任务规划,2021和2022两年中国将接续实施11次飞行任务,包括3次空间站舱段发射和4次货运飞船及4次载人飞船发射,于2022年完成空间站在轨建造. 近期,空间站任务相继取得重大进展,天舟二号货运飞船成功发射并与天和核心舱完成自主快速交会对接,神舟十二号载人飞船成功发射并与天和核心舱完成自主快速交会对接,三名航天员顺利进驻天和核心舱,圆满完成空间站阶段首次出舱活动全部既定任务.     

中国载人航天迈入空间站时代

正2021年5月29日,长征七号遥三运载火箭从海南文昌航天发射场准时点火升空,将天舟二号货运飞船准确送入预定轨道。5月30日,天舟二号货运飞船与空间站"天和"核心舱在近地轨道精准实现自主快速交会对接,"天和"核心舱迎来第一位"访客"。6月17日,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时发射,将航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波送入太空。之后,神舟十二号采用自主快速交会对接模式成功对接于"天和"核心舱前向端口,航天员先后进入"天和"核心舱,中国人首次进入自己的空间站!     

交会对接光学成像敏感器中合作目标的分析与设计

交会对接技术是实现太空梭、太空平台和空间运输系统的装配、回收、补给、维修、太空人交换及营救等在轨服务的先决条件，交会对接光学成像敏感器是两航天器交会对接近距离平移靠拢段唯一能够提供六自由度相对导航信息的敏感器，由安装于追踪飞行器上的相机和安装于目标飞行器上的合作目标组成，采用角反射器作为合作目标标志，完成两飞行器间的相对位姿的解算.对其需求分析、设计方案、回光能量测试等进行了讨论，该方案已在神舟十一号载人飞船、天舟一号货运飞船与天宫二号的交会对接任务中成功验证，后续针对空间站及光学舱任务进行适应性修改.     

新一代空间交会对接光学成像敏感器

摘要： 为满足中国未来空间交会对接任务对光学成像敏感器工作能力尤其是杂光抑制能力的更高需求,研制新一代空间交会对接光学成像敏感器.该产品多项指标优于其上一代产品神舟八号CCD光学成像敏感器,测量距离由原来的150~2 m范围提升为250~0.9 m范围;目标捕获时间由10 s缩短为0.32 s;抗杂光干扰能力大幅提升,实现准全天候工作.该产品已在中国神舟十一号载人飞船、天舟一号货运飞船与天宫二号的交会对接任务中成功验证,可在后续更好地服务中国空间站、探月三期等工程的交会对接任务.介绍该产品的测量原理、系统组成、地面试验和在轨工作表现等情况,并给出相应结论.     

快速交会对接助力航天强国建设

<正>9月22日,"天舟一号"在完成空间实验室阶段任务及后续拓展试验后,进入大气层烧毁。至此,我国载人航天工程空间实验室飞行任务胜利结束。此前10天,天舟一号货运飞船顺利完成了与天宫二号空间实验室的自主快速交会对接试验,此次对接成功表明中国在太空能力建设上又跨出一步。空间交会对接成功对于国人早已不是稀奇事了,我国于2011年-2016年分别实现了神舟八号、九号、十号与天宫一号,神舟十一号与天宫二号     

我国首艘货运飞船天舟-1成功入轨

正2017年4月20日19:41,我国首艘货运飞船天舟-1由长征-7遥二新一代中型运载火箭从海南文昌航天发射场顺利发射升空,并于4月22日完成自动交会对接,开始进行首次推进剂在轨补加试验。发射天舟-1货运飞船的主要目的是验证我国货运飞船及其交会对接技术;给已在太空运行的天宫-2空间实验室自动补加推进剂,突破和掌握推进剂补加等空间站关键技术;开展一些空间科学实验,验证再生式生保关键技术试验等,完成我国载人航天第二步第二阶段最后一项任务。     

中国航天

<正>天舟一号飞行任务圆满成功4月27日19点07分,天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室成功完成首次推进剂在轨补加试验,标志着天舟一号飞行任务取得圆满成功。天舟一号货运飞船最重要的任务之一是进行推进剂在轨补加,俗称"太空加油"。它为长期驻留的空间站输送"养料",是我国空间站建设必须突破的最为关键的技术之一。     

中国“北斗”加持全自主快速交会对接

正2021年6月17日09:22,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射。随后,神舟十二号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,飞行乘组状态良好,发射取得圆满成功。17日15:54,神舟十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式,成功对接"天和"核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号货运飞船,一起构成三舱组合体,整个交会对接过程历时约6.5小时。     

天舟七号货运飞船发射任务取得圆满成功

<正>北京时间2024年1月17日22时27分,天舟七号货运飞船搭乘长征七号遥八运载火箭,在我国文昌航天发射场点火发射,发射取得圆满成功。18日01时46分,天舟七号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口。交会对接完成后,天舟七号将转入组合体飞行段。     

航天器控制若干技术问题的新进展

航天器姿态和轨道控制技术是航天器研制中的关键技术,对实现复杂航天器的控制以及未来复杂的飞行任务都具有非常重要的作用。文中通过一些飞行实例概述国内外航天器控制技术的发展,论述了航天器控制技术在编队飞行、自主交会与对接和复杂对象控制中的进展。文章通过揭示航天器控制技术领域的研究和发展趋势,为我国航天器制导、导航与控制技术的发展提出建议。     

天宫一号目标飞行器GNC分系统容错策略设计

天宫一号目标飞行器是中国研制的新一代专门用于交会对接的大型载人航天器.为保证其长期在轨安全可靠运行,顺利完成与载人飞船的交会对接任务,以及单体飞行和组合体飞行期间的姿态和轨道控制任务,要求GNC分系统设计充分的容错策略.对GNC分系统软硬件平台进行介绍,对敏感器、执行机构以及控制器的软硬件容错策略进行详述.该策略在实际应用中得到验证,结果表明设计合理,可以有效提高GNC分系统的系统性能和可靠性.     

航天器交会飞行设计方法研究

针对半自主飞行追踪星,阐述航天器交会总体设计方法。根据对接点的地理位置范围、共面轨道倾角以及目标星轨道周期与追踪星入轨点地理位置,确定交会飞行时间和两星初始相位差范围。考虑最小轨道机动动力要求与飞行轨迹安全性等因素,并兼顾地面测控条件,设计追踪星远程导引段与相对导航段的轨道机动与飞行轨迹,特别是选择与比较不同的初始轨道、调相轨道与漂移轨道以及保持点停泊时间与最终逼近段飞行时间等交会飞行要素,调整飞行时间、相位差与对接点位置,确定最佳交会飞行方案,完成空间交会任务。     

基于线性协方差方法的交会对接误差分析

将线性协方差分析方法和蒙特卡罗仿真相结合,按交会任务和飞行特征把交会过程分为变轨飞行、自由飞行和中途速度修正三种特征段,研究了状态误差的传播规律和交会过程中各种误差对交会对接精度的影响。在变轨飞行段,分析了追踪航天器的姿态误差、控制系统性能状态估计误差,以及目标航天器轨道摄动对状态误差传播的影响。在自由飞行段,分析了追踪航天器估计状态误差的先验值和测轨误差对状态误差传播的影响。在中途速度修正段,分析了追踪航天器姿态误差和控制系统性能误差对状态误差传播的影响。仿真结果表明,误差分析方法设计合理,可以指导交会对接的轨道设计工作,能对已经设计好的交会策略进行误差分析和设计验证。     

神舟八号飞船交会对接制导、导航与控制系统及其飞行结果评价

介绍神舟八号飞船交会对接制导、导航与控制系统的组成和工作原理,交会对接任务阶段划分,系统实现需关注的问题,以及神舟八号飞船与天宫一号目标飞行器首次交会对接飞行试验的结果和评价.     

空间交会策略回顾及自主快速交会方案研究

介绍了已实施的几种典型的空间交会策略.通过分析现在的2~3d交会方案以及国外最新发展的4圈快速交会方案,总结了实现快速交会所要解决的主要技术问题.针对中国空间交会技术的发展需求,提出了一种自主快速交会方案.对比现有的4圈快速交会方案,该方案所允许的追踪航天器和目标航天器的初始相位角范围大大增加,但燃料消耗基本保持不变,这对开展实际工程有较好的指导意义.     

嫦娥五号探测器GNC系统设计

为实现我国首次月球样品无人采样返回任务，设计了嫦娥五号(Chang’E 5)探测器制导、导航与控制(GNC)系统.根据任务要求和探测器特点，GNC系统设计分为轨道器GNC子系统、返回器GNC子系统和着上组合体GNC子系统.给出了嫦娥五号探测器GNC系统的架构设计、工作模式以及在轨飞行结果.结果表明，GNC系统设计正确，成功完成了动力下降、起飞上升、交会对接、返回再入等关键动作，实现了月球表面起飞上升、月球轨道交会对接以及携带月壤以近第二宇宙速度二次再入返回的三项首次任务，各项功能性能满足任务要求.     

基于螺旋伴飞式航天器交会控制技术

首次提出以螺旋伴飞式实现航天器交会的思路.在两航天器符合绕飞条件的前提下,从相对运动的Hill方程出发,首先推导出实现螺旋伴飞式交会的相对位置反馈控制律,这种相对位置反馈控制表明,航天器在交会过程中可以在只有相对位置测量条件下进行工作,因而具有一定的工程指导意义;进而,对螺旋伴飞式交会控制律的特点进行了分析,同时给出了稳定性分析与能量估算,分析表明这种交会控制技术,其控制具有较好的稳定性,且消耗能量较小;最后,通过一个空间圆绕飞轨道的伴星回收实例,给出了控制加速度的特性图和螺线回收轨迹图.仿真结果证明,伴星螺线回收轨道是可行的,并且具有优良的特性.      

嫦娥一号卫星的地月转移变轨控制

文章阐述了嫦娥一号卫星地月转移阶段(从星箭分离到进入使命轨道)的高可靠、高精度自主变轨控制方案,介绍了飞行轨道、轨控策略及控制参数优化、星上自主变轨控制的系统设计和相关参数的地面标定等,给出了在轨飞行试验的验证结果。