光明日報記者 張 蕾 光明日報通訊員 薛英民

2023年5月30日，神舟十六號載人飛船成功發(fā)射并?？恐袊臻g站徑向?qū)涌?，?biāo)志著我國空間交會對接GNC（制導(dǎo)、導(dǎo)航與控制）技術(shù)進一步成熟。這是中國空間站應(yīng)用與發(fā)展階段首艘載人飛船的交會對接任務(wù)，也是空間站三艙在“T”字構(gòu)型下實施的首次徑向交會對接任務(wù)。相較于神舟十三號、神舟十四號載人飛船實施的徑向交會對接任務(wù)，此次神舟十六號載人飛船的交會對接有著不一樣的難度——

難度一：更大的組合體質(zhì)量

(資料圖)

隨著問天實驗艙、夢天實驗艙以及神舟載人飛船、天舟貨運飛船等更多艙段和飛船的相繼加入，空間站組合體的尺寸、質(zhì)量、慣量以及重心位置等影響姿態(tài)控制的要素明顯增多，與核心艙單艙相比變化較大，部分參數(shù)甚至存在跨數(shù)量級的增長。

“飛船交會對接，特別是近距離對接，采用的是相對姿態(tài)位置控制方法，空間站運動特性的變化將直接影響飛船的交會對接控制過程。”航天科技集團五院神舟飛船GNC分系統(tǒng)主任設(shè)計師李志宇介紹，神舟十五號已經(jīng)成功完成空間站“T”字構(gòu)型的交會對接任務(wù)，它對接的位置為空間站前向?qū)涌?，“然而，空間站在不同方向上的運動特性有所區(qū)別，神舟十六號進行徑向?qū)?，需要克服上述變化帶來的影響”?/p>

難度二：更多的視線遮擋

進行徑向交會對接任務(wù)時，神舟十六號載人飛船沿著天和核心艙下方的徑向?qū)涌?，逐漸靠近空間站組合體。

“從神舟十六號載人飛船的視角來看，此時，天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙、天舟六號貨運飛船和神舟十五號載人飛船均會出現(xiàn)在視野中，這對于其上安裝的需要以宇宙背景或太陽作為觀測目標(biāo)的測量敏感器來說，將產(chǎn)生視線上的遮擋?！焙教炜萍技瘓F五院神舟飛船GNC分系統(tǒng)副主任設(shè)計師張一介紹，隨著神舟十六號載人飛船同組合體距離逐漸逼近，遮擋會越來越多，需要依靠GNC系統(tǒng)敏感器自身的抗干擾或目標(biāo)特性識別能力加以區(qū)分和屏蔽，或者采用不同方位、體制的備份敏感器，以保證測量的持續(xù)、準(zhǔn)確。

難度三：更復(fù)雜的相互影響

近距離交會中，為調(diào)整相對姿態(tài)和位置，飛船需要頻繁啟動發(fā)動機，這將對懸浮在太空中的空間站姿態(tài)產(chǎn)生影響。同時，空間站的噴氣控制也會影響飛船自身的控制?！坝捎诮M合體艙段增加，神舟十六號載人飛行任務(wù)中的上述特性更為復(fù)雜。對此，需要GNC系統(tǒng)優(yōu)化發(fā)動機分組使用和控制方法，通過地面仿真計算來驗證，確保交會對接任務(wù)成功?！崩钪居罱忉尅?/p>

據(jù)悉，針對神舟十六號載人飛船徑向交會對接中，近距離噴氣控制相互影響和敏感器視場遮擋等問題，航天科技集團五院502所進行了專項分析和仿真復(fù)核，并對神舟十六號GNC分系統(tǒng)進行針對性優(yōu)化和設(shè)計，確保上述影響在可控范圍內(nèi)。

《光明日報》（ 2023年05月31日?08版）