发射天宫一号的改进型长2F火箭由于不需要载人,取消了控制系统中的关机装置和逃逸塔分离系统。但是因为肩负着圆满完成空间交会对接任务,必须要确保目标飞行器和飞船的入轨精度非常高。这对火箭的控制系统提出了更高的要求。
此次改进型长征2F火箭的控制系统是个全新的系统,从使用的方案、原理、具体设备、软硬件等方面都与发射“神七”的长征二号F火箭发生了很大变化。制导方式首次由原来的摄动制导改为迭代制导。摄动制导主要指火箭按照标准弹道飞行;迭代制导则是随着现代计算机技术和最优控制理论发展而出现的一种自适应制导技术,是根据火箭当前的速度、位置以及预估的入轨点,不断调整自己的飞行轨迹。
从20世纪60年代末开始,迭代制导在运载火箭上得到应用,美国的“土星”-V火箭、航天飞机,欧空局的“阿里安”火箭,俄罗斯的“能源”号火箭都采用了迭代制导技术。它的主要特点是制导精度高、任务适应性强、箭上制导装置简单、对地面准备要求相对较低。
我国载人航天工程的交会对接任务对运载火箭的入轨精度、轨道调整适应性、可靠性等多个方面提出了很高的要求,采用迭代制导是一种较为合适的选择。国内对迭代制导方法研究已经开展多年,但将理论转化为工程实践还是在此次天宫一号发射中首次实现。
采用迭代制导以后,火箭入轨精度提高了一个量级,飞行过程中对外界干扰的适应能力增强了,同时也节省了燃料、提升了运载能力,可以搭载更多的有效载荷来进行相关的科学实验。(资料来源:中国航天科技集团公司)