浅谈“神八天宫”交会对接对3S潜在的影响引言北京时间11月3日凌晨，我国发射的神舟八号飞船和天宫一号目标飞行器成功实现交会对接，标志着中国掌握了空间交会对接技术。其中，3S技术起到了不可或缺的作用，同时神舟八号与天宫一号交会对接对3S有一定的潜在的影响。【关键词】神舟八号；天宫一号；对接；3S一、神舟八号与天宫一号简介神舟八号飞船为三舱结构，由轨道舱、返回舱和推进舱组成。飞船轨道舱前端安装自动式对接机构，具备自动和手动交会对接与分离功能。神舟八号将基本成为我国的标准型空间渡船，未来实现批量生产。天宫一号目标飞行器是载人航天器，由中国航天科技集团公司所属中国空间技术研究院和上海航天技术研究院研制。高10.4米、重8.5吨，分为实验舱（实验舱主要负责航天员工作、训练及生活）和资源舱（资源舱的主要任务是为天宫一号的飞行提供能源保障，并控制飞行姿态），舱体的最大直径达3.35米。与之前的载人航天器相比，天宫一号为航天员提供的可活动空间大大拓展，达15立方米，能够同时满足3名航天员工作和生活的需要。实验舱前端装有被动式对接结构，可与追踪飞行器进行对接。二、3S技术简介3S技术是以遥感(RemoteSensing,RS)、全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)及地理信息系统(GeographicalInformationSystem,GIS)为基础，与计算机及网络技术、现代通讯技术等其它技术手段有机集成，从而构成的新型高技术综合应用系统。3S技术利用RS的大面积获取地物信息特征，GPS快速定位和获取数据准确的能力，GIS的空间查询、分析和综合处理能力，三者有机结合形成一个系统。RS、GPS与GIS这3个技术各有侧重,互为补充。RS是GIS重要的数据源和数据更新手段，而GIS则是RS数据分析评价的有力工具；GPS为RS提供地面或空中控制，它的结果又可直接作为GIS的数据源。在3S系统中，RS相当于传感器，用于获取信息；GPS相当于定位器，进行定位、定向导航；GIS相当于中枢神经，对信息进行综合分析处理。三.神八天宫交会对接对3S的影响1、国内外对接技术的比较：在实际应用中，美国较多的应用人工控制和任务控制相结合的控制模式来完成航天器的交会和对接，如航天飞机以及“双字星座”和“阿波罗”计划。而苏联/俄罗斯则比较侧重于自动控制模式的应用。1967年10月30日，苏联“宇宙186”（追踪航天器）与“宇宙188”（目标航天器）两个无人航天器就首次实现了空间自动交会对接。尽管如此，他们也在同时进行着人工控制模式的研究。在之后的“联盟号”、“联盟”T和“联盟”TM与礼炮号空间站的交会与对接中，自动控制模式及人工控制和任务控制相结合的控制模式都有应用。根据美国和俄罗斯的经验，航天员直接操作交会对接虽然能提高交会对接任务成功率，能对对接系统中的故障进行维修并且节省燃料，但是缺点也很明显，如工作时间长，从几个小时到几天，而且劳动强度很大，此外还受空间环境条件（如光照）的严格限制等等。而在自动控制模式下，则需要分布很广的地面站或中继卫星。这在经济和管理方面都要付出巨大的代价，明显不是当今技术发展的方向。自上世纪90年代以来，美国开始评估自主交会对接技术[1]，并开始发展自主交会对接结技术的关键技术。目前也已取得了大量的成果。如美国宇航局“自主交会技术演示（DART）”计划，在2005年4月15日第一次在轨演示中，该计划试验卫星由飞马座火箭发射升空，在成功地完成了自主交会后，又自主地接近到目标星92米附近，但由于燃料耗尽，没有彻底的完成自主对接任务。即使如此，该次试验依然使得美国下一步的自主交会对接计划有了一定的技术保障。此外，欧洲和日本也在积极开展自动和自主交会对接技术的研究工作。如欧空局正在进行的自动转移飞行器（ATV）计划和日本已经演示成功的ETS-Ⅶ自动交会对接试验卫星。由此可见，无论是从需要还是可能，未来的交会对接将会越来越向自主交会对接方向发展。尽管如此，依然不可忽略人工控制或任务控制在交会对接过程中的作用。人具有机器所无可比拟的应变能力和解决复杂问题的能力，如何将人工智能和专家系统用于航天器的空间交会对接，在未来很多年里都将会是一个巨大的挑战。所以，为了提高系统的可靠性，人参与交会对接是必要的。宇航员在航天器中可作为一种备份，对交会对接过程的某些关键状态进行监视，并可在特殊情况下决策性介入[2]。在深空探测中，尽管遥远的时空距离使实时控制难以实现，但是任务控制模式仍然能在空间交会对接任务依中发挥作用。例如，在美国的“轨道快车”计划中，采取了任务控制模式来监控自动控制的进程，以保证任务的成功率。另外，排除更多的操作者而不增加危险变得越来越困难。用自动化软件弥补这些危险…