我國即將發(fā)射的“天宮一號”，是中國空間站建設(shè)的第一步，將完成中國首次“空間交會對接”與相關(guān)實(shí)驗(yàn)。在之后兩年之內(nèi)將連續(xù)發(fā)射三艘神舟飛船，與“天宮一號”進(jìn)行空間交會對接。

      “空間交會對接”，是建立空間站最基本最關(guān)鍵的技術(shù)，其原理是通過軌道參數(shù)的協(xié)調(diào)，讓兩個或兩個以上的航天器在同一時間到達(dá)太空同一位置，然后再通過專門的對接機(jī)構(gòu)將其連為一個整體。

      “天宮一號”的重量和神舟七號一樣，用它來完成和飛船的交會對接，其主體為短粗的圓柱形，直徑比神舟飛船更大，前后各有一個對接口，采用兩艙構(gòu)型，分別為實(shí)驗(yàn)艙和資源艙，實(shí)驗(yàn)艙由密封的前錐段、柱段和后錐段組成，實(shí)驗(yàn)艙前端安裝一個對接機(jī)構(gòu)，以及交會對接測量和通信設(shè)備，用于支持與飛船實(shí)現(xiàn)交會對接，資源艙為軌道機(jī)動提供動力，為飛行提供能源。

測量系統(tǒng)

      先進(jìn)的測量系統(tǒng)可以稱作是航天器間進(jìn)行交會與對接時的眼睛。

      蘇聯(lián)/俄羅斯飛船與空間站對接使用的交會測量系統(tǒng)最早叫“針”，后來增加了數(shù)字計(jì)算機(jī)又改名為“航向”?！昂较颉睖y量系統(tǒng)具有可靠性高、作用距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，尤其是不需要龐大的“和平”號空間站作任何機(jī)動和姿態(tài)變化，航天員也可借助顯示器和鍵盤進(jìn)行手動控制。該系統(tǒng)在中遠(yuǎn)距離采用S頻段微波雷達(dá)，近距離有激光測距儀、目視光學(xué)瞄準(zhǔn)器。其S頻段微波雷達(dá)裝在飛船上，包括自動導(dǎo)引頭、測距儀和徑向速度測量裝置；空間站上設(shè)有信標(biāo)、應(yīng)答機(jī)和通信設(shè)備等相應(yīng)的搜索、捕獲定向敏感器?！昂较颉毕到y(tǒng)共有9部天線組成搜索捕獲和跟蹤測量系統(tǒng)（追蹤航天器上5部，目標(biāo)航天器上4部），其中6部天線用于搜索捕獲和初定向，1部用于?？侩A段定向，2部用于相互跟蹤、相對運(yùn)動測量和?？侩A段定向。用于搜索的天線為螺盤天線，用于跟蹤的為拋物面天線。

      美國“雙子星座”飛船與“阿金納”火箭對接，使用的交會測量系統(tǒng)為L頻段非相干脈沖微波交會雷達(dá)、目視光學(xué)瞄準(zhǔn)器。其中雷達(dá)作用距離為150米～450千米，目標(biāo)航天器上安裝應(yīng)答機(jī)，由航天員通過光學(xué)瞄準(zhǔn)器以手控方式進(jìn)行交會與對接操作。美國“阿波羅”飛船指令艙與登月艙對接, 使用的交會測量系統(tǒng)為X頻段單脈沖連續(xù)波雷達(dá)、目視光學(xué)瞄準(zhǔn)器?！鞍⒉_”與“聯(lián)盟”飛船對接也采用這套測量系統(tǒng)。美國航天飛機(jī)與空間站對接，使用的交會測量系統(tǒng)是Ku頻段脈沖多普勒雷達(dá)、目視光學(xué)瞄準(zhǔn)器。它具有通信、收發(fā)功能，作用范圍為30米～220千米，但接近與對接仍由手動完成。

      近年來，激光雷達(dá)因具有可固化、重量輕、體積小，以及測量精度高、易于測量相對姿態(tài)的優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞。但目前它在國際交會與對接中尚處于試驗(yàn)階段。而GPS導(dǎo)航定位技術(shù)相對成熟，已對空間交會與對接提供了有力的支持?！?/p>

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