实现伴随卫星对气闸舱的绕飞，是神舟七号载人航天飞行任务的一大亮点，也是我国首次开展伴随卫星的绕飞试验。如何对此次绕飞试验进行控制？此次绕飞的成功几率有多大？带着这些问题，本报记者采访了北京航天飞行控制中心飞行管理室主任刘俊泽。北京航天飞行控制中心飞行管理室将主要为伴星飞行及伴飞试验提供测控通信支持。

刘俊泽告诉记者，北京航天飞行控制中心将综合利用5个国内固定站、2个活动站和1个国外站，在伴随卫星随船飞行及在轨释放阶段，重点完成伴随卫星的轨道测量、状态监视、飞行控制和图像数据接收处理任务；在伴随卫星接近与绕气闸舱飞行阶段，重点完成伴随卫星对气闸舱的接近变轨、绕飞形成变轨、绕飞观测和绕飞脱离变轨等任务，使伴随卫星接近气闸舱并形成对气闸舱一定距离的椭圆绕飞轨道。同时，当飞船返回舱返回后，空间目标探测与识别系统开始对气闸舱进行跟踪测量，为伴随卫星对气闸舱伴飞提供信息支持。

“控制难度很大。”刘俊泽介绍，控制难度主要涉及两个方面。

第一个方面是对轨道误差的控制。轨道控制一方面要确保小卫星远离飞船，不能对飞船的安全造成影响，虽然只有几公里的距离，但由于轨道有衰变的特性，两个飞行器很有可能发生碰撞，因此，必须以合适的方式把小卫星释放出去，并要对小卫星的轨道和飞船轨道进行严密监视。一旦轨道发生变化，要对小卫星实行紧急规避，从而保证航天员的安全。

而规避的难度在于，必须准确地计算甚至预报出两个航天器现在和将来轨道的相对关系，这就是碰撞预警，此次试验也是我国首次实施和监测碰撞预警。

因为飞船一般不需要控制，而且一旦进行轨道控制会影响到飞船返回的轨道，所以一旦需要规避，就要根据小卫星原先设计或者按照临时的情况进行一次轨道控制，使其脱离后续预计要进行的轨道，从而逐渐远离飞船，降低或避免小卫星和飞船相撞。

第二个方面是对控制误差的把握。刘俊泽说，要实现小卫星对飞船的绕飞，看似就是一个小卫星追上一个大型航天器，然后实现绕飞，但实际做起来很难，这需要通过中心方案设计和仿真计算来实现。

“现在看来，至少需要对小卫星的轨道实行6到7次控制。我们的目标是航天员返回之后，在10天之内，实现对小卫星环绕飞行的6到7次控制。”刘俊泽说。

首先，控制策略要制定得非常详尽，在第一次控制时就把后续的几次控制计算出来，然后根据第一次控制的效果实施第二次控制。其次是绕飞存在误差，而误差是对绕飞产生影响的重要因素。这涉及对两个飞行器的轨道精度的把握——计算确定的精度和预报的精度。

由于近地轨道受大气影响衰减很大，而气闸舱因为没有电源，控制人员只能通过雷达或光学测量设备测量出气闸舱的轨道，其变化有时很难掌握，轨道舱的确定精度和预报精度很受限制。小卫星的轨道同样会受到大气的影响，同时，由于只有国内几个测控站对小卫星进行测控，因而其在轨测量的精度和预报精度也不会很高，其测控弧段只有20%的覆盖率，远小于国外测控船60%到70%的覆盖率。在这种情况下，虽然有USB测量信息和GPS的测量信息，但精度仍十分有限。

“目标航天器和最终航天器的精度受到限制，会给绕飞造成很大难度和风险。”刘俊泽坦言。另外，由于伴随卫星本身和推力设备都很小，它能所提供的推力的标定很难，在实际控制时，推力可能会出现大或小的偏差，这也增加了控制误差的可能性。

“轨道误差和控制误差是决定绕飞能否实现的关键因素。”刘俊泽说。不过，为确保绕飞的实现，研究人员在设置控制策略时，通过仿真计算和控制计算，把误差加了几个正负百分比，“现在基本上能克服误差的风险，实际过程中的困难也是可以克服的，我们的把握性还是比较高的”。

刘俊泽说，实现绕飞是整个大系统的协作，地面测控如何、定轨软件和预报精度如何、控制策略设计如何都是能否实现绕飞的关键。

而退一步说，即使不能实现伴随小卫星对气闸舱的绕飞，研究人员也可以虚拟一个空间目标，确定双方相对位置后，再实现伴随小卫星的绕飞试验。