交会第3步
远距离追踪与近距离接近 两个飞行器怎样找到彼此？
由远及近 ， 飞船追踪空间站 。
相距较远时 ， 工程分别对飞船和空间站的轨道进行测定 ， 独立确定各自的轨道 ， 基于此制定变轨策略 。 其实时轨道可以由地面站进行测定和预测 ， 也可以通过飞行器上的卫星导航数据获得 。 北斗全球导航的应用 ， 使得精确实时的轨道测定成为可能 。
距离足够近 ， 两个飞行器能够“呼应”彼此了 ， 就能通过飞船上安装的测量设备（雷达、光学测量设备等）以及空间站上相应配置的合作目标（应答机、光学靶标等）获得二者间的相对位置和速度 。 此时 ， 不需要依赖地面测量的绝对数据 ， 而是基于相对轨道关系进行变轨计算即可 。 之所以这样选择 ， 是因为越近距离 ， 相对测量的精度越高；轨道的相对关系经线性简化后 ， 能够在保证精度的同时大大减少计算量 ， 可以通过飞船的控制计算机在轨实时自主计算 ， 更提高了处置实时性 。
交会段最后的约100到200米被称为平移靠拢阶段 。
此时 ， 虽然两个飞行器仍然独立地按各自的轨道规律飞行 ， 但由于轨道间的偏差已经非常小了 ， 直接根据相对关系对飞船进行类似直线飞行的动作调整已经不再需要消耗太大能量 ， 因此可以、也必须在此区间进行3个方向及3轴姿态的6自由度控制 ， 以确保对接接触时刻飞船和空间站不仅位置和相对速度一致 ， 相对姿态及角速度也吻合 。 二者对准了 ， 交会对接才能进入下一阶段 ， 也就是“对接”的机械装配过程 。
课外阅读
偏差修正 与约束条件 轨道控制难在哪里？
从火箭发射入轨到两个飞行器追踪接近 ， 步步有序 。 而在实际飞行中 ， 每一步都可能产生误差 。 因此 ， 飞行轨道控制规划需要预留轨道修正的时机 ， 根据实际偏差情况进行实时计算、并决定是否实施修正 。 而所有阶段的测量和计算误差都会转化为轨控参数的误差并且与变轨执行偏差叠加 ， 体现在轨控后的飞行状态中 。
因此 ， 飞船， 工程即以实测轨道规划后续的各次变轨 ， 消除入轨偏差；每次轨控之后重新测定轨 ， 再以当前状态更新规划后续的变轨策略和参数 ， 在完成既有追踪任务的同时消除上一次变轨产生的新偏差 。
“人不能两次踏进同一条河流 。 ”古希腊哲学家的这句话 ， 表达了宇宙万物的运动变化 。 从这个意义上来说 ， 以交会对接为代表的航天任务在每一阶段所面对的 ， 都是又一次全新的任务 。
轨道控制在按照以上原则进行规划、以保证最终的对接精度之外 ， 还要少消耗。 因此 ， 变轨道高度尽可能在远地点、近地点实施 ， 利用霍曼转移实现能量最优；变轨道面尽可能在轨道交点处实施 ， 通过最高效的控制节省燃料 。
推荐阅读
- 快报|“他，是能成就导师的学生”
- 技术|“2”类医械有重大进展：神经介入产品井喷、基因测序弯道超车
- bug|这款小工具让你的Win10用上“Win11亚克力半透明菜单”
- 重大进展|“2”类医械有重大进展：神经介入产品井喷、基因测序弯道超车
- 历史|科普：詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 空间|（科技）科普：詹姆斯·韦布空间望远镜——探索宇宙历史的“深空巨镜”
- 精度|将建模速率提升10倍，消费级3D扫描仪Magic Swift在2021高交会大显“身手”
- 四平|智慧城市“奥斯卡”揭晓！祝贺柯桥客户荣获2021世界智慧城市治理大奖
- |南安市司法局“加减乘除” 打造最优法治营商环境
- ASUS|华硕预热ROG Flow Z13：称其是“全球最强悍的游戏平板”