航天器交会对接激光雷达成像技术

2012-06-23易予生陈晓光

电子科技 2012年10期

关键词：测量

易予生，陈晓光，刘超

(中国空间技术研究院载人航天总体部，北京 100094)

空间交会对接测量技术主要是对两个或多个航天器在交会对接时的相对轨道位置、速度和姿态角等参数进行测量，是空间补给、空间组装及空间救援等任务的核心支撑技术，也是国内载人航天工程第二步战略的关键技术。随着载人航天技术逐步成熟和空间站的发展，永久性国际空间站(ISS)长期建设，这都需要空间交会对接技术。因此，随着人类空间活动范围的不断扩大，空间交会对接技术将会发挥重要作用。

到目前为止，以苏、美为代表的航天大国在不断地研究空间交会对接新的测量方法，各种先进的测量传感器不断地被提出并设计出来，交会微波雷达，绝对GPS与相对(差分)GPS测量，激光雷达在不同的交会对接任务或试验中不断得到应用。激光雷达由于激光本身的波束窄、相干性好、工作频率高等优点，能在交会阶段直到对接的整个过程中提供高精度的相对距离、速度、角度和角速度的精确测量，能够获取目标飞行器的三维图像，可辅助航天员完成手动交会对接，从而为交会对接提供了一种手段［1－5］。

针对交会对接的任务特点，借鉴国际上先进激光雷达发展趋势，文中提出了基于脉冲测距方法的激光雷达成像方案，并对交会对接过程中交会对接面成像进行了仿真验证。