技术立院｜五院这支团队将“万里穿针”的奇迹变为现实

1986年，国家863计划为中国载人航天工程按下了启动键，502所的老一辈专家敏锐捕捉到空间交会对接技术的重要战略价值，毅然踏上这条充满未知的探索之路。

我国空间交会对接技术概念性探索和原理性实验研究始于20世纪80年代末，杨嘉墀院士在黑板上郑重写下“空间智能自主控制”几个大字，为团队锚定了攻关方向；吴宏鑫院士带领科研人员，用草纸和算盘逐行推导全系数自适应控制理论，在简陋的实验室里开启了漫长的技术攻坚。“那时没有计算机仿真，我们就用手摇计算器一点点算轨迹，一张纸正反面写满都舍不得丢弃。”团队老专家回忆道。

1999年，解永春接过技术攻关的接力棒，带领团队正式向空间交会对接技术发起全面攻坚。彼时，国际航天强国对核心技术实施严密封锁，甚至在一次国际交流会上，中方技术人员因缺乏交会对接工程经验而被外方专家斥责为“幼稚”。面对技术壁垒与刺耳嘲讽，中国航天人心中却燃起更炽烈的信念：“别人能做到的，我们不仅要做到，还要做得更出色！”

2002年，在国家载人航天二期工程交会对接任务立项前夕，502所成立了交会对接工程组，全面启动交会对接制导、导航与控制基础理论方法研究、关键技术攻关及工程实现。工程研制初期，理论与工程应用的衔接成为巨大挑战，正如团队所言：“难点不是不知如何解题，而是连问题都无法精确提出。”为攻克光学敏感器测量精度难题，团队连续三个月驻守实验室，反复调试参数；在突破相对位置和姿态确定技术时，他们绘制的工程图纸堆满整间办公室，累计推导公式超万条。

在神舟八号载人飞船与天宫一号目标飞行器首次自动交会对接飞行任务的准备阶段，距离任务实施仅剩3天，地面仿真试验中飞船姿态控制突发振荡现象，这一棘手难题令所有人寝食难安。关键时刻，解永春突破性地将其博士论文中的“黄金分割系数”理论应用到飞船控制参数设计上，带领团队历经72小时不间断的验证优化，最终成功化解危机，为我国首次交会对接任务圆满成功奠定了坚实基础。

2011年11月3日凌晨1时29分，神舟八号与天宫一号在太空成功“牵手”，这一历史性时刻，不仅标志着我国空间交会对接技术实现从“0”到“1”的重大突破，更意味着我国空间技术完成跨越式发展，成为我国载人航天事业发展历程中具有划时代意义的重要里程碑。当对接成功的喜讯传至控制大厅，现场瞬间爆发出雷鸣般的掌声，团队成员们相拥而泣。

随着国际空间站建设和运营的深入，对交会对接任务频次、可靠性、飞行时间等提出了更高的要求。2012年至2013年间，俄罗斯相继实现货运飞船、载人飞船与国际空间站的6小时快速交会对接。国外技术的迅猛发展给团队带来巨大压力，考虑到我国未来空间站建造需求，团队提出：“我们不能止步于现有成果，必须持续创新突破。”

2013年，神舟十号交会对接任务圆满完成后，团队便超前布局，开始了以全自主、快速为核心特征的交会对接新技术预先研究。依托前期技术积累，团队从研制伊始便坚持立足自我、自力更生、主动作为，针对不同任务需求，构建了多模式自主交会对接制导和任务规划方法体系。

为实现远距离自主快速交会对接，团队基于运载火箭入轨条件，创新性提出兼具高适应性与强容错能力的技术方案。在一次关键技术攻关中，团队成员连续奋战，对算法进行反复迭代优化，最终突破传统技术途径，将原本依赖地面遥测遥控的复杂计算过程迁移至飞船自主执行，使远距离导引效率大幅提升。

面对空间站建设与运营阶段愈发高频的交会对接任务需求，团队全力投身于“初始全相位”技术突破上，致力于扩展方案对发射窗口的更高适应性。为确保技术的可靠性与稳定性，团队累计开展3000余次模拟试验，针对200余种极端工况开展深入剖析，并最终实现了飞船入轨时无论与空间站相位相差几何，均能在规定时间节点精准完成对接，真正意义上达成全天候发射，大幅提升了我国空间站任务执行的灵活性与效率。

着眼于空间站多对接口的运营需求，团队从系统工程的宏观视角出发，提出了“近程中瞄点”为代表的锚点设定和时空折叠技术。该技术并非孤立的单点突破，而是一套涵盖轨道规划、导航控制、对接策略等多方面的综合性解决方案，实现了空间站各对接口资源利用与任务执行效率的全局最优，为我国空间站后续拓展建设及长期稳定运营筑牢了坚实的技术根基。

2017年，天舟一号货运飞船首次在轨验证了我国6.5小时全自主快速交会对接技术；2022年，天舟五号更进一步，以2小时全自主快速交会对接刷新了世界纪录。这些突破性成就的背后，凝结着团队无数个日夜的深耕细作与执着付出。在天舟五号任务筹备期间，团队累计攻克技术难题近百项，对核心设计进行了127轮迭代优化。

时至今日，团队累计成功完成36次在轨交会对接任务，实现了我国交会对接技术从无到有、从“手动驾驶”到“无人驾驶”、从“地面支持”到“全自主”、从长时到短时、从“单任务”到“多模式”的跨越式发展。这些突破不仅保障了载人航天、深空探测等国家重大工程的顺利实施，更使我国交会对接技术跻身世界前列，成为国际航天领域“中国智慧”的闪亮名片。

三十余载岁月更迭，502所空间交会对接自主控制创新团队孕育出独具特色的传承文化，老一辈航天人“敢啃硬骨头，能坐冷板凳”的精神，如同一束永不熄灭的火炬，在代际传承中照亮前行之路。团队逐步构建起“以老带新传经验、文化传承聚共识、工程牵引强根基、实践淬炼育英才”的立体化人才培养和管理体系，确保了组织队伍的健康成长和创新能力的持续提升。人才培养成果丰硕，先后培养出多位学术带头人，多名骨干获得中国载人航天工程、探月工程重要奖项。

随着人才的成长，一批托举未来发展的基础设施和技术也得到了迅猛发展。502所依托空间智能控制技术全国重点实验室，紧密围绕航天器智能自主控制最前沿方向，建设了世界一流的航天器交会对接控制方案设计、系统研制、试验验证综合实验室，构建了具有数字孪生、硬件在回路、天地一体、多层级验证能力的综合仿真验证和在轨飞行控制支持系统，为我国航天器交会对接控制理论、方法和技术进行原创性、探索性、应用性研究提供国际一流水平的研制保障条件。

随着新任务立项，团队中的青年力量不断加入，他们在与空间交会对接相关的型号论证和工程研制工作中勇挑重担，用青春和智慧续写着中国航天的新篇章。