福州智造“太空慧眼”：中国交会对接激光雷达的福建力量

【创新故事】

◎本报记者 孙 越

在距地面400公里的轨道上，两艘航天器正以每秒7.8公里的速度高速运行——相当于北京到福州高铁全程仅需不到3秒。若要让神舟飞船精准贴合空间站接口，其误差须控制在厘米级，如同隔空穿针。这看似不可能的任务，正由一支扎根中原、技术辐射全国、与福建航天产业深度协同的研发团队持续攻克。

这支来自中国电科二十七所的团队，将“交会对接激光雷达”打造为中国载人航天的“太空慧眼”。从2011年神舟八号首次应用，到2021年支撑神舟十三号完成我国首次径向交会对接，再到2023年10月26日助力神舟十七号成功对接空间站前向端口，形成“三舱三船”组合体，该系统已连续十余次护航国家重大航天任务。

值得注意的是，作为国家航天配套体系的重要一环，二十七所与福建多家科研院所及福州高新区企业长期开展光学探测、抗辐照元器件等联合攻关，部分关键算法验证曾依托福州大学高性能计算平台完成仿真迭代，彰显闽豫科技协作的扎实基础。

“雪山脚下蹚出一条路”

时间回到2011年初春。为突破地面试验环境限制，团队辗转选址——郑州海拔低、大气扰动强；最终选定云南丽江玉龙雪山南麓。彼时，距神舟八号发射不足一年，激光雷达进入最后联调阶段。

高级工程师封治华带队五人携带设备奔赴丽江。他们在酒店顶楼架设主雷达，在11公里外荒山布设反射靶标。没有现成路径，三人背着数十斤接收装置，在碎石嶙峋的坡地上反复移动调试。“激光搜索视场窄，必须靠脚丈量每一处可能的信号点位。”封治华回忆，“抬头是扇子陡峰直插云霄，低头是自己踩出的第一条‘航天测试小径’。”

“从0到100”

项目启动之初，国内无技术积累、无标准可循、无在轨数据参照。但航天工程容不得“差不多”，只认“百分百可靠”。魏龙超坦言：“这不是从零起步，而是从零直接跃至满分。”

一次系统干扰排查中，团队连续72小时轮班监测，最终锁定某微小电路设计引发的偶发性电磁串扰。修改方案牵涉整机链路重构，等效于重做全部验证流程。“指甲盖大小的改动，背后是上百组工况复测和三维热力模型重跑。”封治华说。交付后他仍夜不能寐：“就像把孩子送上远洋科考船，所有预案都做了，可心里那面鼓还在响。”

2011年11月3日，神舟八号与天宫一号刚性连接成功。指挥室内没有欢呼，只有悄然滑落的泪水和长久的静默——那是十年攻坚后，第一次真正松下的肩膀。

“激光雷达技术永不成熟”

随着中国空间站进入应用与发展新阶段，挑战不断升级：2021年径向对接要求雷达在动态坐标系下毫秒级切换跟踪目标；2023年神舟十六号任务中，系统首次实现核心舱径向端口高精度自主引导；而神舟十七号任务，则进一步验证了前向端口复杂光照与姿态扰动下的鲁棒性。

面对“技术是否已成熟”的提问，光电系统部负责人范海震的回答坚定：“只要航天事业向前一步，我们的雷达就要再进化一程。”目前，新一代轻量化、多模态激光雷达已完成初样研制，相关技术储备同步服务探月四期及天问三号火星采样返回任务。

从郑州实验室到福州算力中心，从玉龙雪山到文昌发射场，中国航天的每一次精准“穿针”，背后都是跨地域协同创新的真实写照。两千年前屈原《天问》叩问苍穹，今日福州参与构筑的技术链条，正将这份追问化为星海间的笃定回响。

文章来源:https://www.chinanews.com.cn/gn/2023/11-02/10104674.shtml