神舟九号-天宫一号手动交会对接中的停泊点设置。来源：CCTV
7、径向交会有利有弊
飞船为什么不从侧面对接空间站？
除了利用停泊点从前、后方向接近空间站直至最后对接，飞船也可以从空间站下方，沿地球半径方向向上接近空间站至对接。2021年10月16日，神舟十三号载人飞船成功发射并完成我国首次径向交会对接。
径向交会的两个航天器保持在同一轨道面内，从能量消耗及最终的对接条件来说仍然是较为理想的。径向交会让空间站在不改变飞行姿态的情况下，增加了接纳来访飞行器的能力。同时，得益于干净的太空背景，径向交会过程中飞船向上观测空间站条件好。
径向交会的难点也是轨道规律带来的。因为飞船始终低于空间站，无法利用轨道角速度特性实现被动停泊，若需停泊就得使用燃料持续控制。此外，径向交会时飞船处于头冲天、尾向地的“直立”姿态，地球敏感器、测控天线等适应与地面平行飞行常规姿态的设备布局，需要专门设计或调整。
同一轨道面内的前、后、径三个方向是空间站接纳来访飞行器的常用端口，也是目前在轨飞行的天舟二号、天舟三号和神舟十三号在空间站中的对接方向。在本文第一节阐述的轨道规律四中，已经说明了通常不直接进行侧向对接的原因。侧向交会对接两飞行器处于不同轨道面，两个轨道面的交点处相对速度最大，如实施交会对接控制难度大且安全性不佳，因此，舱段需要最终连接至侧向对接口的话，一般是先前、后或径向对接，然后在机械臂或转位机构的辅助下“搬家”到侧向。
天和核心舱前向、后向、径向端口上对接的飞船示意图。来源：36kr
8、自动手动模式并存
高精度自动控制条件下为什么还要手动交会？
交会有自动与手动两种模式。
整个交会飞行建立于轨道计算的基础上。只有到了平移靠拢阶段，航天器的相对运动符合航天员的直接观察、位姿感觉以及操控习惯，人在回路、也就是人在控制过程中的参与才能实现。事实上，为了确保安全，即便在这一阶段，工程也会利用自动控制系统保持飞行器的基本姿态，航天员只需在此基础上进行平移控制和姿态调整。
但手动、也就是人控交会模式的一大优势是控制精度好，这源自人眼精准的立体视觉和人脑-手指精细的操控能力——航天员经过训练后，可以达到极高的观测和控制精度。在早期的交会对接技术验证时代，受限于当时测量敏感器、控制计算机等设备的技术水平，自控不如人控精度高。苏联曾经在试验新型对接机构时专门以人控方式完成最后的交会对接操作，以获得更优的控制精度。
当代的自动控制精度足够高且稳定，但人控仍然作为一种冗余手段保留了下来。这是因为机器无法替代人在现场的临机处置能力。两个飞行器非常接近时若发生异常，地面干预的实时性比不上现场的航天员，并且航天员可以进行综合情况的判断和处置，更有利于保证安全。正是基于这一优势，联盟T-13航天员靠手控操作实现了与失控的礼炮-7号空间站交会对接，进而维修恢复了空间站。当时的礼炮-7号处于完全无控自由漂移的状态（所幸角速度不大），联盟T-13是先绕着它转圈观察后，才一边跟着转、一边瞄着对接口靠近并对上的。针对礼炮-7号这样的非合作又无控的目标，由于其状态事先不确知，最后的接近和对接无法利用前文所述的轨道规律进行设计与优化，只有人根据现场观察判断并制定解决策略，才能克服困难、成功实施。
俄罗斯联盟T13号在对接前拍摄的礼炮7号。来源：arstechnica
9、从两天到6.5小时
快速交会是怎样实现的？
2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱形成组合体，交会对接全程时长从过去我国载人飞船通常需要的两天左右缩短至6.5小时。
交会过程快，就是要在尽可能少的飞行圈次内，在很少的几个轨道特征点上完成所需的交会变轨。因此，规划的变轨次数少、轨控之间的间隔短，才能有效缩短交会时间。这又对其他条件提出了要求：
（1）火箭入轨精度高。由于需要调整修正的量小，不必规划太多的轨控次数。
（2）测定轨实时精确。在北斗全球导航系统的支撑下，此条件已实现。
（3）实时轨控规划与计算精准。在北斗提供实时精准测定轨的前提下，要么飞船的船载计算机运算能力足够高，能够自主进行规划和轨控；要么地面注入轨控参数时段宽裕，注入时刻不构成约束。
（4）轨控精度足够高，不会产生新的偏差项，且偏差足够小，不超过规划的调整能力。
因此，快速交会的实现是由地面、运载火箭、飞行器、导航与中继卫星等等构成的大系统整体能力提升与协同保障的结果。
神舟十二号与天和核心舱准备对接。来源：CCTV
下篇：对接
1、对接初始条件
什么情况下可以对接？
交会的终点就是对接的起点。此时，飞船相对于空间站的横向位置与速度、三轴姿态与角速度都尽可能接近零，只有轴向飞行方向保持预先设计的接近速度。工程以这些参数的状态作为对接开始的条件。此条件对于飞行控制系统而言是交会控制目标，对于对接系统则是要适应的初始范围。从系统全局来看，交会终点精度越高越好，而对接机构的容差范围则越大越好，这也是系统设计指标在进行分配时需要留余量的界面。
这一刻，交会系统完成“交班”，交会对接任务的接力棒交到了对接系统手中。
交会飞行结束时，两个航天器已经实现了“1 1”。接下来的对接将使二者在舱体结构上实现“=1”，成为运动控制、能源、信息、环境等舱内资源“=1”的基础。
