东北网9月29日讯(刘忠奎 记者 孙晓锐) “天宫一号”将于今晚升空，交会对接的最后逼近段对“天宫一号”与后续发射的“神舟八号”、“神舟九号”和“神舟十号”等完成空间交会对接任务起着至关重要的作用。由哈工大图像信息技术及工程研究所与中国航天科技集团五院502所合作研制的交会对接CCD标识与定位系统(即CCD光学成像系统)在交会对接的最后逼近段担任着重要的角色。

　　据了解，CCD光学成像系统可以在目标飞船(“天宫一号”)和跟踪飞船(“神舟八号”等)两个空间飞行器对接口之间近距离至零米范围内自动、实时地完成反杂光干扰和标志识别、三维相对位置及其相对平移速度、三维相对姿态及其姿态角速率的测量，为两个空间飞行器实现在轨交会对接准确导航。哈工大作为唯一高校参与载人航天二期工程交会对接航天项目的研制。该系统哈工大主要承担目标标志器与相机滤光片的研制，并从有利于反阳光及其它杂散光干扰的角度出发，选定了近红外工作波段。目标标志器为关键重要项目，分为远场标志器与近场标志器，均装配在目标飞船“天宫一号”实验舱前锥段的对接口附近舱体外表面上，向跟踪飞船“神舟八号”等舱外的CCD成像系统提供目标飞船对接口的三维相对位姿信息，不允许它出现意外故障。相机滤光片装配在跟踪飞船“神舟八号”等对接口附近舱外的远、近场CCD摄像机光学镜头的前端，其特点是通带很窄，且在空间环境变化范围内能实现与标志器的光波信息的最佳适配，滤除非标志光源波段之外的阳光及其它杂散光的干扰，对该系统完成标志的准确识别和位姿参数的精确测量起着不可缺少的重要作用。

　　据哈工大图像信息技术及工程研究所李金宗教授介绍，目标标志器的研制采取了诸多创新方法与技术，使其具备稳定性高、可靠性强等优势，并能够在强阳光、强辐射等恶劣环境中正常工作。该技术还填补了国内空白，处于世界领先水平。如发光器件选用了近红外发光二极管，容易消除阳光及其它杂散光的干扰，并且使目标标志器具有体积小、重量轻、功耗少、作用范围大、稳定性高、可靠性强和使用寿命长(大于10年)等优点；首开国内外先河，将高均匀性光学纤维面板(光纤面板)用于航天设备，并在光纤面板结构成分中，减少原有的吸收材料和适当增加抗辐照材料，提高了所传输光波的均匀性和强度，使其可以适应空间辐照环境；采取了耐辐照加固设计，保护内部发光器件和光纤面板免受强辐射影响，并且保证了内部发光器件局部空间适当的温度变化范围；经过特殊设计，使目标标志器辐射光束均匀、平滑和对称，实现各个纵剖面的一致性，还使远场标志器的辐射光束实现很高的集中性。同时，在滤光片的研制过程中，项目组成员也进行了创新，采用光学膜层厚度控制的新镀膜工艺，提高膜层的填充密度、膜层的稳定性和可靠性，减小膜层的应力，解决了滤光片的研制在均匀性、稳定性和可靠性等方面存在的一系列困难。

　　CCD光学成像敏感器还将应用于“神舟八号” 、“神舟九号”、 “神舟十号”以及“天宫二号”等空间飞行器中，完成“无人”或“载人”的交会对接任务，具有广阔的应用前景，为我国航天事业作出更大的贡献。