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空间交会对接航天器在空间轨道上会合并在结构上连成整体的技术 01交会对接对接阶段对接机构对接过程控制类型测量系统目录0305020406 07对接航天器发展及应用前景展望主要作用国内项目目录0901108010 基本信息空间交会对接是两载人航天器实现轨道交会并完成对接的过程。是实现航天站、航天飞机、太空平台和空间运输系统的空间装配、回收、补给、维修、航天员交换及营救等在轨道上服务的先决条件。它是载人航天活动的三大基本技术之一。交会对接过程包括四个阶段，同时根据航天员介入的程度和智能控制水平可分为四种操作方式。 交会对接 交会对接交会对接，是两个航天器实现轨道交会并完成对接的过程，也就是人们常说的“太空之吻”。它可以通过系统设计自动完成，也可以由航天员进行手动操作，整个对接过程仿佛“万里穿针”。被动对接的一方称为“目标飞行器”，而主动对接的一方称为“追踪飞行器”。追踪飞行器可以从目标飞行器的前向、后向和径向完成对接。 ? 对接过程 对接过程空间交会对接(6张)1、地面发射追踪航天器，由地面控制，使它按比目标航天器稍微低一点的圆轨道运行；2、通过霍曼变轨，使其进入与目标航天器高度基本一致的轨道，并与目标航天器建立通信关系；3、追踪航天器调整自己与目标航天器的相对距离和姿态，向目标航天器靠近；4、当两个航天器的距离为零时，完成对接合拢操作，结束对接过程。 ? 对接阶段 远程导引段近程导引段最终逼近段对接停靠段对接阶段 远程导引段在地面测控的支持下，追踪飞行器经过若干次变轨机动，进入到追踪航天器上的敏感器能捕获目标飞行器的范围（一般为15～100千米）。 近程导引段追踪飞行器根据自身的微波和激光敏感器测得的与目标飞行器的相对运动参数，自动引导到目标飞行器附近的初始瞄准点（距目标飞行器0.5～1千米）。 最终逼近段追踪飞行器首先捕获目标飞行器的对接轴，当对接轴线不沿轨道飞行方向时，要求追踪飞行器在轨道平面外进行绕飞机动，以进入对接走廊，此时两个飞行器之间的距离约100米，相对速度约1～3米/秒。 对接停靠段国际空间站就是通过若干舱段对接而成 ?追踪飞行器利用由摄像敏感器和接近敏感器组成的测量系统精确测量两个飞行器的距离、相对速度和姿态，同时启动小发动机进行机动，使之沿对接走廊向目标最后逼近。在对接前关闭发动机，以0.15～0.18米/秒的停靠速度与目标相撞，最后利用栓-锥或异体同构周边对接装置的抓手、缓冲器、传力机构和锁紧机构使两个飞行器在结构上实现硬连接，完成信息传输总线、电源线和流体管线的连接。 ? 控制类型 遥控操作手动操作自动控制自主控制控制类型 遥控操作追踪航天器的控制不依靠航天员，全部由地面站通过遥测和遥控来实现，此时要求全球设站或者有中继卫星协助。 手动操作在地面测控站的指导下，航天员在轨道上对追踪航天器的姿态和轨道进行观察和判断，然后动手操作。这是比较成熟的方法。 自动控制不依靠航天员，由船载设备和地面站相结合实现交会对接。该控制方法亦要求全球设站或有中继卫星协助。 自主控制不依靠航天员与地面站，完全由船上设备自主实现交会对接。从本质上说，上述分类可归结为人工控制方式或自动控制方式。迄今为止，美国较多地应用人工控制方式，而苏联/俄罗斯则主要采用自动控制方式。 对接机构 对接机构按对接机构的不同结构和工作原理，空间对接机构可分为“环-锥式、“杆-锥”式”、“异体同构周边”式和“抓手-碰撞锁”式四种：“环-锥”式“环-锥”式机构是最早期的对接机构，它由内截顶圆锥和外截顶圆锥组成。内截顶圆锥安装在一系列缓冲器上，使它能吸收冲击能量。这种结构曾用于美国的“双子星座”飞船与“阿金纳”火箭以及美国“双子星座”飞船之间的对接等。“杆-锥”式“杆-锥”式机构（也叫“栓-锥”式结构）是在两个航天器对接面上分别装有栓和锥的对接机构，即一个航天器的对接机构内装有接收锥，另一个航天器上装有对接碰撞杆，在对接时，碰撞杆渐渐指向接收锥内，接收锥将杆头锁定。由于这种对接结构不具备既有主动又有被动的功能，所以不利于实施空间营救。俄罗斯“联盟”飞船与“礼炮”号空间站、“联盟TM”飞船与“和平”号空间站，美国“阿波罗”登月舱与指令舱等的对接，都曾采用这种对接机构。 测量系统 测量系统测量系统可以称作是航天器间进行交会与对接时的眼睛。空间交会对接俄罗斯飞船与空间站对接使用的交会测量系统最早叫“针”，后来增加了数字计算机又改名为“航向”。“航向”测量系统具有可靠性高、作用距离远的特点，尤其是不需要庞大的“和平”号空间站作任何机动和姿态变化，航天员也可借助显示器和键盘进行手动控制。该系统在中远距离采用S频段微波雷达，近距离有激光测距仪、目视光学瞄准器。其S频段微波雷达装在飞船上，包括自动导引头、测距仪和径向速度测量装置；空间站上设有信标、应答机和通信设备等相应