航天器舱段自动对接研究进展及关键技术分析

摘要

传统的航天器舱段装配采用刚性工装定位、手工制孔连接,通过人眼对对接面进行视觉反馈,劳动强度大,效率低,装配周期较长.针对这一问题,从航天器舱段自动对接的国内外研究现状入手,在阐述自动对接系统原理的基础上,对位姿检测技术、运动执行机构、计算机控制技术等关键技术进行了分析,分析结果表明:高精度位姿检测系统是实现自动对接的基础,非接触式位姿测量更适于航天器舱段的实时定位测量,计算机视觉成本较低,具有较强的适应性;具有多自由度调整功能的运动执行机构正解容易,更适合于在有手自结合或手自联调系统中的应用;计算机控制系统是联接位姿检测系统和运动执行机构的枢纽,根据位姿检测系统的数据对运动执行机构进行姿态及位置调整,实现航天器舱段的高精度对接.