5月30日凌晨，天舟二號貨運飛船采用自主快速交會對接模式，精準對接于天和核心艙后向端口，整個過程歷時約8小時。
航天五院502所研發團隊相關負責人表示，相較于天舟一號，天舟二號增加了“全相位全自主交會對接方案”，正是來源于該所的技術積累。
其中，“全相位”是指目標飛行器可不用專門根據空間站的位置來選擇飛船發射時間，即做到“不管空間站在哪里，飛船都能自主找到你”。
全相位、全自主
空間交會對接技術，是載人航天活動的三大基本技術之一，是實現空間站和空間運輸系統的裝配、回收、補給、維修、航天員交換及營救等在軌服務的先決條件，復雜度高、精準度高、自主性要求高、安全性要求高。
天舟二號與核心艙的此次交會對接是我國在軌進行的第二次快速交會對接。和2017年天舟一號與天宮二號的快速交會對接相比，此次又實現了新的技術升級。相較于天舟一號，天舟二號增加了“全相位全自主交會對接方案”。
502所研發團隊相關負責人介紹，“全相位”是指目標飛行器在入軌時和空間站的相對位置，無論是相距1/4圈、半圈，還是一整圈（一圈指飛船繞地球飛行一圈），天舟二號飛船都可以最快速度或者在規定時間點實現對接。這意味著，天舟二號飛船不用專門根據空間站的位置來選擇飛船發射時間，從而實現全天候發射。
“全自主”是指從飛船入軌到交會對接成功，全程不需要人工干預，由船上控制器自主規劃完成。
據介紹，天舟一號飛船在遠距離段時，需要通過人工輔助把飛船引導到距離天宮二號一定的位置，然后由飛船自主完成近距離交會對接。天舟二號增加了遠距離自主導引，可以利用北斗導航的位置信息來實現遠距離、全自主的導航計算及其制導與控制。也就是說，以后人員只負責監視，整個交會和對接過程完全自主完成。
自控、手控兩相宜
手控交會對接和自動交會對接是空間交會對接系統的左右手，互為備份，是系統可靠性的重要保障。
據介紹，神舟載人飛船從研制之初就按照不同的邏輯分別針對兩套系統進行了相對獨立的設計。天舟二號雖是貨運飛船，但也裝備了手控系統。在貨運飛船與空間站交會對接的最后平移靠攏段，手控是重要的控制手段之一，具備支持空間站內航天員進行手控遙操作，實現前向或后向的交會對接或撤退撤離的能力。
502所研發團隊相關負責人表示，一旦自動交會對接模式出現故障，控制系統可以轉為手控遙操作模式，空間站上的航天員可以通過“遙操作”，以遙控的方式“駕駛”飛船，實現貨運飛船規避空間站或安全、準確地與空間站對接。
為保證系統整體可靠性，天舟二號的自控與手控系統間通過設計不同的信息接口，實現了相互故障隔離，必要時又可以實現可靠的模式切換。在自控模式下，通過地面注入指令或航天員手控指令，可以迅速轉入手控遙操作模式。手控遙操作過程中也可以通過地面注入指令或航天員手控指令，轉入自控模式。
三十年磨一劍
502所研發團隊相關負責人介紹，為了早日建成中國空間站，在載人航天工程立項前，502所就瞄準空間站建設必需的交會對接技術，開始了技術攻關。
2011年11月，神舟八號成功完成了與天宮一號的兩次自動交會對接。
2012年6月，神舟九號在航天員劉旺的操控下與天宮一號實現手控交會對接，標志著我國突破了相對導航、制導、控制和交會對接相對測量敏感器等一系列關鍵技術，成為世界上第三個獨立掌握交會對接的國家。
2016年，作為交會對接一項必要的相關技術，繞飛技術在神舟十號任務中得到了驗證。
2017年，天舟一號和天宮二號6.5小時快速交會對接在軌試驗圓滿成功，使我國成為世界上第三個掌握近地快速交會對接的國家。
之后，502所研發團隊用幾年時間在自主性、可靠性等多方面對交會對接技術進行了完善。至天舟二號與核心艙對接，502所已經奮斗了近30年。
來源：中國科學報
