【航天】跨越！中国载人航天自主交会对接从44小时缩短至6.5小时

据中国载人航天工程办公室消息，神舟十五号载人飞船入轨后，于北京时间11月30日5时42分，成功对接于空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时。

在这次的交会对接中，再次采用了快速交会对接方式，至此，空间站四次载人飞行任务均实现了6.5小时快速对接，对接技术已经十分成熟；本月，天舟五号发射任务又实现了货运飞船2小时自主快速交会对接。对接时间的一次次缩短，见证着中国航天的一次次跨越。

空间交会对接是指两个航天器在空间轨道上会合，并在结构上连成一个整体的技术，这是载人航天三大关键技术之一。

我国的交会对接始于2011年，这一年的11月3日，在历时44小时之后，天宫一号和神舟八号成功实施首次交会对接。中国成为世界上第三个独立完全掌握空间自动交会对接技术的国家。

2012年6月18日，神舟九号与天宫一号对接成功，中国首次载人交会对接取得成功。

之后，我国开始自主交互对接的研究。

传统的交会对接过程对地面测控系统依赖性很强，自主性不够，这样不仅造成巨大的资源消耗，而且一定程度上增加了技术风险。因此，发展航天器自主交会对接技术是未来航天器技术发展的必然趋势。而为了保证自主交会对接的顺利进行，急需在面对复杂的太空环境下，解决导航与控制系统的可靠性、提高导航与控制的精度。

自主导航与控制技术是实现自主交会对接的关键支撑技术，直接影响了空间交会对接的成败。航天器在空间实现交会对接的过程，实质是精确测量与控制的过程。其实现是由航天器制导、导航和控制系统（Guidance, Navigation and Control, GNC）提供，GNC的主要任务是高精度测量航天器之间的相对位置、相对速度、相对姿态，以及完成航天器姿态、轨道的高精度控制。由此可见，导航与控制是交会对接成功与否的关键。

导航系统必须具备自主测量的能力，即航天器能够不依靠地面站的参与，完全依靠计算机和星载敏感器自行完成空间对接的任务要求，所以选择理想的、可测量出相对位置和相对姿态的敏感器非常重要。高精度高可靠的GNSS相对定位技术是空间飞行器交会对接的关键技术之一，为交会对接控制的安全提供了重要保障。

控制技术必须解决航天器高精度姿态自主控制以及航天器自主轨道控制的问题。多智能体是由多个简单个体（智能体）组成，每个智能体表示一个物理的或抽象的实体，可以是系统内某个组成单元，也可以是独立的外部系统。它们能对周围环境变化做出反应，并能相互交互，相互配合完成共同目标。多智能体协同控制理论应用于航天器的交会对接，是把复杂问题简化的一条捷径，同时也为航天器协同控制提供了一个可行的方案。

2021年5月30日，天舟二号货运飞船采用自主快速交会对接模式精准对接于天和核心舱后向端口，整个过程历时约8小时。

中国航天科技集团八院载人飞船对接机构主任设计师 姚建：在控制这方面，我们可以把原先的多次的变轨，然后进行优化，减少变轨的次数和缩短变轨之间的时间间隔，来实现我们快速的一个交会对接过程。

时间还在缩短，2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成自主快速交会对接，与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱组合体，全程历时仅6.5小时。

2022年11月12日，天舟五号成功对接于空间站天和核心舱后向端口，中国航天员首次在太空迎接“天舟快递”。这次任务首次实现了2小时自主快速交会对接，创造了世界纪录。

航天科技集团五院神舟载人飞船制导导航与控制分系统主任设计师 李志宇：从空间站时代开始的话，咱们交会对接时间从接近两天逐渐地缩短到8小时、6.5小时，到最近货运飞船实现的2小时快速交会对接，这都是一次次历史的突破。那么神舟飞船也是从设计上具备这样的能力。

来 源| 环球网、百度百科

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