张 强， 陈长青， 刘宗玉， 郝 慧， 奚 坤， 苏 晏， 刘 阳

北京控制工程研究所, 北京 100094

0 引 言

从上世纪60年代到现在，交会对接从早期可靠性低的小相位(指追踪航天器和目标航天器的相位角差，下同)直接交会、空间站阶段高可靠的2～3天交会对接，发展到2012年以后安全可靠的快速交会对接阶段[1].自主快速交会对接是未来交会对接特别是载人交会对接的发展趋势[2-4].

20世纪90年代开始，多个国家进行自主交会对接技术验证，典型的有：日本的ETS-VII和HTV、美国的XSS系列卫星、美国的DART卫星、美国的“轨道快车”计划和欧洲的ATV飞船等[5].自主交会对接是交会对接发展的另一个趋势，国外自主交会对接多体现在近距离控制段.

我国载人三期空间站建造和运营期间，需要密集的交会对接发射任务，开发高效、强适应性的快速交会对接方案具有非常重要的意义.从2012年开始，我国学者同步关注快速交会对接技术，并在调相策略[6-8]、火箭影响[9]、测控[10]等方面进行了概念性和开拓性的研究.

2017年9月12日，天舟一号货运飞船完成了我国首次在轨自主快速交会对接飞行试验；2021年5月30日，天舟二号货运飞船是我国首次采用自主快速交会对接技术完成了飞行任务，标志着我国成为第二个掌握地球轨道快速交会对接技术的国家.

本文介绍我国天舟货运飞船全相位自主快速交会对接方案，并给出飞行控制实施方案，以及在轨飞行结果.

1 交会对接发展概述

1.1 快速交会对接

1.1.1 美苏早期快速小相位角交会……