张治国，刘新建， 闫 野

（1中国空间技术研究院，北京100094；2国防科技大学航天与材料工程学院，长沙410073）

1 引言

载人航天区别于其它航天任务的一个重要特点是，它需要在飞行任务的全过程采取安全措施确保航天员的生命安全。上升段，可以采用逃逸飞行器或者是弹射座椅的方式进行逃逸救生[1]，而运行段则需要载人飞船能够在故障发生后具备快速返回地面的能力。为此，除了飞船各系统合理安排飞行程序、紧密配合工作之外，重要的技术处理就是迅速获取当前轨道信息，并预报未来一段时间内的轨道，计算出飞船未来经过事先选定的应急落区，以及返回选定落区所需要的返回控制参数（如制动时刻、制动速度等），飞船就可以按照设定的程序实施应急返回。如果飞船轨道变化不大，或者故障发生前地面有充足的时间定轨，并将轨道信息和经过应急落区的信息送飞船，那么可以采用为飞船提前注入返回控制参数的方式。

地面注入参数的方式，使得飞船应急返回对地面测控的依赖较大，不具备真正的自主性。尤其在执行交会对接任务时，一般需要经历多次变轨，且根据与目标航天器的初始相位关系不同，变轨内容变化较大。如果交会对接过程出现与轨道相关的故障导致需要应急返回，则发生故障后飞船可能处于某种非预期的轨道状态。因此，采用地面计算和注入的方式受到了定轨时间和注入测控条件的约束，存在地面不能及时注入新参数的问题，需要新的设计方案[2]。……