航天员出舱泄压过程飞船精密轨道确定方法

李远平

（中国西安卫星测控中心）

1 引言

神舟七号载人飞船任务是我国载人航天工程第二步的首次任务，其目的是验证、突破和掌握航天员出舱活动技术。飞船采用三轴稳定对地定向的姿控控制模式，利用圆锥扫描式红外地平仪、数字式太阳敏感器和速率积分陀螺仪进行姿态测量，使用小推力的姿控喷气发动机产生控制力矩。出舱前的气闸舱泄压、航天员舱内和舱外活动会使飞行姿态产生8°以内的扰动，气闸舱泄压和姿控力都会使飞船轨道产生明显的摄动。如果采用传统的轨道确定方法，不考虑姿控力和气闸舱泄压力的作用，飞船轨道确定精度会大大降低。因此，需要在飞船精密轨道确定方法中增加姿控力和气闸舱泄压力的估值模型，保证长时间连续扰动过程中的轨道确定精度。

2 飞船气闸舱泄压过程分析

在神舟七号飞船运行第28圈，2008年9月27日13时45分00秒，姿态控制系统切换为出舱活动控制模式。

在第29圈，15时26分49秒，气闸舱压力为97.2kPa，打开气闸舱泄压阀，开始第一阶段泄压。15时27分54秒，气闸舱压力为70.2kPa，第一阶段泄压结束，开始航天员服装大流量冲洗。15时34分50秒，大流量冲洗结束，气闸舱压力升高至78.2kPa，随后航天员吸氧排氮。16时15分09秒，气闸舱压力为78.2kPa，再次打开气闸舱泄压阀，开始第二阶段泄压。16时37分43秒，气闸舱压力为0.6kPa，气闸舱泄压基本结束。16时39分27秒，气闸舱压力为0.1kPa，气闸舱泄压完全结束。16时41分07秒，气闸舱舱门完全打开。

气闸舱泄压期间地面测控通信覆盖示意图见图1。……