在最新一次空间站货运任务中,微米级光学影像仪以±2μm重复精度实时捕获航天器对接环三维坐标,将原本依赖激光雷达的15分钟校准流程压缩至90秒,使“最后一公里”对接偏差控制在0.8 mm以内,刷新我国空间交会记录。
该设备采用0.1μm分辨率光学尺与多频匀光技术,可在极端温度漂移±30℃、振动加速度5 g的舱外环境下保持亚像素级边缘提取,配合自研AI轮廓算法,对直径仅Φ3 mm的靶标圆心进行每秒2000次动态拟合,实现“振动中测量、测量中补偿”。
区别于传统接触式探针,系统通过双远心镜头与激光共焦复合传感,在30 mm×30 mm视场内一次性完成螺纹孔、销钉面、密封圈槽等12类特征的全尺寸检测,将航天器对接面形位公差评估效率提升4倍,单批次数据采集量由2 MB降至180 KB,为在轨实时诊断节省90%下行带宽。
任务数据显示,借助该影像仪的闭环反馈,空间站机械臂辅助对接载荷冲击降低42%,燃料消耗减少9.7 kg,相当于延长飞船在轨寿命约15天;后续计划扩展至月球轨道组装与火星采样返回,为深空探测提供可复制的“微米级”精准模板。

