神舟十一号对接时间

神⾈⼗⼀号飞船和天宫⼆号对接的三⼤法宝：微波雷达、激光雷达、光学成像

敏感器

成功发射进⼊轨道后，两名航天员将驾驶着神⾈⼗⼀号飞船向天宫⼆号空间实验室直奔⽽去。天宫⼆号和神⾈⼗⼀号飞

船的空间交会对接是搭建“太空之家”的关键⼀步。两个飞⾏器要保持着⽐⼦弹速度快8倍的⾼速毫厘不差地对接在⼀起，

难度系数极⼤。

为了验证空间站建造的技术，此次神⾈⼗⼀号飞船和天宫⼆号将在393公⾥⾼度的轨道进⾏交会对接，⽐以往的343公

⾥轨道⾼了50公⾥，采取的对接模式也更接近于飞⾏器停泊到空间站的⽅式。为此，有“三⼤法宝”来确保此次交会对接

的成功，帮助航天员顺利进⼊神⾈⼗⼀号飞船和天宫⼆号的组合体，开始太空⽣活。

微波雷达能牵引天宫与飞船从“相识”、“相遇”到“相连”

中国航天科⼯⼆院25所研制的交会对接微波雷达，就像是实现两个航天器在外太空交会对接的“眼睛”。作为实施交会对

接任务的关键敏感器，它曾圆满完成天宫⼀号与“神⼋”“神九”“神⼗”交会对接任务，牵引着天宫和神⾈在相距⼏百公⾥

外“相识”，再从“相遇”到“相连”。此次应⽤的交会对接微波雷达更⼩、更可靠，实现了测量通信⼀体化要求，是交会对接

微波雷达家族的第⼆代产品。

据专家介绍，第⼆代产品延续了第⼀代产品的测量性能，它的测量范围上⾄北京五环⼀整圈，下⾄⼀张桌⼦的长度，在

如此之⼤的跨度中，它的测距精确程度可以达到⼀把普通尺长，测⾓精度可以到达更⾼，相当于⼈眼测试视⼒时，相邻

两⾏之间的⾓度。⽽速度测量的误差基本⼩于⼀只蚂蚁的爬⾏速度。⽽且，相⽐于第⼀代产品，第⼆代产品有了“瘦

⾝”“会讲”“抗冲击”三⼤改进：体积和重量相⽐原先缩⼩了⼀半，功耗减少到原来的2/3；实现了测量通信⼀体化功能，沉

默的“眼睛”也可以说话了。同时更能应对⾼能粒⼦的冲击，进⼀步提⾼了产品的可靠性。

激光雷达能在中近距离段完成对⽬标信息的⾼精度测量

神⾈⼗⼀号飞船要想追上天宫⼆号，必须随时掌握天宫的实时踪迹。因此，⼆者⾝上分别装了激光雷达和光学成像敏感

器，就像拥有了“⽕眼⾦睛”，即使太空再⿊也不怕找不到对⽅。

天宫⼆号上搭载的是中国电科研制的激光雷达合作⽬标，神⾈⼗⼀号飞船则搭载了激光雷达主机和信息处理机，探测的

基本过程，是由安装在神⾈⼗⼀号飞船上的激光雷达系统发出激光束，激光束照射到天宫⼆号上后返回信号，激光雷达

系统再根据接收到的返回信号计算分析。

中国电科激光雷达项⽬副总师吴登喜介绍说，激光雷达作为交会对接控制测量关键敏感器之⼀，将在中近距离段完成对

⽬标距离、⾓度、变化率等信息实时⾼精度测量，⽀撑导航控制系统完成控制任务。天宫⼆号携带的激光雷达合作⽬标

则装载了特殊的玻璃棱镜，可以从多⽅位、⼤范围内反射激光雷达的光信号，配合激光雷达完成距离、⾓度等飞⾏参数

的测量，确保飞船进⾏精准对接。

未来，空间站上可能有多个⽅向的接⼝，这就需要飞⾏器从⼀个对接⼝绕到另外⼀个对接⼝进⾏对接，因此在后续任务

中增加了飞船绕飞试验。这时，激光雷达也可以发挥重⼤作⽤，在对接过程中始终“不眨眼”，引导飞船控制和保障与突

出物体保持⾜够的安全距离。

光学成像敏感器能精确捕捉对接⼝，完成对接动作

当神⾈⼗⼀号飞船和天宫⼆号越来越接近，从相距150⽶到最终完成对接，这⼀阶段的技术难度和风险都极⾼。此时，

天宫⼆号、神⾈⼗⼀号飞船仍是保持着⾼速运动，为了毫厘不差地对接在⼀起，⼀双犀利⽽精准的“对接天眼”必不可少

——在神⾈⼗⼀号飞船上装有交会对接光学成像敏感器(CRDS)，在近距离平移靠拢天宫⼆号时，通过它测量相对位置

和姿态，精确捕捉天宫⼆号的对接⼝，完成对接动作。

中国航天科技集团五院技术⼈员龚德铸介绍说，此次任务中，“对接天眼”全新升级，在太阳杂光抑制能⼒、识别⽬标敏

感度上有了⼤幅提升。在太空中，太阳光的照射强度是地球上的3到5倍，会影响光学敏感器的性能，甚⾄在交会对接时

很容易被闪坏。以往交会对接时要选择光线合适的时机，抢抓⼀天中最为合适的数⼩时“窗⼝期”。⽽天宫⼆号和神⾈⼗

⼀号飞船已经可以实现准全天候实时对接，这将有⼒地⽀撑航天器在太空进⾏突发维修补给或航天员应急救⽣。

同时，技术⼈员还将敏感器⾸次捕获时间提⾼了⼀个数量级——由原来的约10秒提⾼⾄⼏百毫秒。敏感器从看到⽬标到

同时，技术⼈员还将敏感器⾸次捕获时间提⾼了⼀个数量级——由原来的约10秒提⾼⾄⼏百毫秒。敏感器从看到⽬标到

做出判断的响应时间也⼤⼤缩短。中国航天科技集团五院敏感器设计师刘启海说。

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