解讀神九與天宮中的“哈工大技術”

　　CCD光學成像敏感器：精確導航交會對接

　　交會對接的最后逼近段對天宮一號與后續(xù)發(fā)射的神舟八號、神舟九號和神舟十號等完成空間交會對接任務起著至關重要的作用。由哈工大圖像信息技術及工程研究所與中國航天科技集團五院502所合作研制的交會CCD光學成像敏感器在交會對接的最后逼近段擔任著重要角色。哈工大還因該項目成為參與載人航天二期工程交會對接項目研制的唯一高校。

　　據哈工大圖像信息技術及工程研究所李金宗教授介紹，交會對接CCD標識與定位系統(tǒng)可以在目標飛行器（天宮一號）和跟蹤飛船（神舟八號等）兩個空間飛行器對接口之間近距離至零米范圍內自動、實時地完成反雜光干擾和標志識別、三維相對位置及其相對平移速度、三維相對姿態(tài)及其姿態(tài)角速率的測量，為兩個空間飛行器實現在軌交會對接準確導航。

　　對接機構綜合試驗臺運動模擬器：模擬真實“牽手”

　　參與項目攻關的有關負責人介紹說，對接機構綜合試驗臺運動模擬器是對接機構綜合試驗臺最重要的核心設備，它的目標功能是模擬常溫與高低溫環(huán)境中空間飛行器在對接過程中的相對運動，用于航天器空間對接機構的研制、測試和鑒定試驗。該設備采用半物理仿真的方法，兼取數學仿真的靈活特性及物理模擬的真實性，實時模擬兩個飛行器在設定對接初始條件下的對接動力學過程。

　　空間對接機構恢復性能測試臺：上天前的“健康檢測”

　　對接機構從出廠到不同地點作模擬試驗，要在廠房、基地之間裝卸、運輸，對于高精度的模擬試驗而言，任何微小的變化都可能影響對接機構性能出現變化，從而導致模擬試驗失敗。為此，哈工大機器人研究所和上海805所成功合作研制了空間對接機構恢復性能測試臺。

　　整機特性測試臺：對接機構精度測試

　　在攻克動態(tài)模擬試驗和測試之前，哈工大機器人研究所曾在2000年與上海航天八院合作，開始了對神舟飛船的單元部件的測試工作，并于次年著手研制整機特性測試臺。高5米多、具有六個自由度的測試臺主要測試對接機構裝配靜態(tài)力學性能，功能目標是做對接機構的整體力學和精度測試。這是我國研制的第一臺對接機構整機測試大型專用設備。

　　對接機構總裝、總調關鍵測量裝置：對接機構穩(wěn)準調試

　　如果對接機構的安裝調試還是以人工操作為主，裝配和調試效率較低，通常調試一臺對接機構需要幾個月時間，這將影響到項目的進度要求。哈工大機器人研究所和上海航天八院合作研制對接機構總裝、總調關鍵測量裝置。該調試臺就像“監(jiān)視器”一樣，在清晰觀察畫面中的人和物體的同時，可及時發(fā)現裝配、調試過程是否出現問題。該項目實現了裝調過程中對對接機構姿態(tài)的隨時跟蹤和實時測量，大幅度提升對接機構總裝總調效率、裝調和質量穩(wěn)定性。

　　鎖緊力松弛規(guī)律與壽命試驗：飛行器壽命“生命鎖”

　　由哈工大空間環(huán)境材料行為及評價技術國家級重點實驗室何世禹教授牽頭承擔的對接鎖系及鋼絲繩鎖緊力松弛規(guī)律與壽命試驗系統(tǒng)，研究了不同恒定溫度及交變溫度場環(huán)境作用下對接鎖系及鋼絲繩鎖緊力松弛規(guī)律，獲得了應力松弛導致氣密性下降而失效的壽命預測模型，為長壽命飛行器試驗評價提供了有效的技術途徑。該成果應用于天宮一號的制造工藝改進。