隨著空間技術(shù)的快速發(fā)展，空間在軌維修與保障已成為國際戰(zhàn)略競爭新的制高點(diǎn)。世界主要大國紛紛制定空間發(fā)展戰(zhàn)略，大力推進(jìn)航天技術(shù)的發(fā)展與革新，為爭奪空間優(yōu)勢展開激烈的競爭。在空間體系結(jié)構(gòu)變革的牽引下，空間感知、軌道機(jī)動和在軌操作維護(hù)能力等已成為空間技術(shù)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展方向。其中，空間目標(biāo)在軌接觸是在軌操作的前提和基本環(huán)節(jié)，是實施在軌維修、在軌裝配、在軌碎片清除等空間任務(wù)的基礎(chǔ)，其技術(shù)研究已得到美俄等航天大國高度關(guān)注，深化該領(lǐng)域的研究將對推動空間系統(tǒng)體系變革具有重要作用。
　　當(dāng)前，美俄等航天大國對于在軌接觸技術(shù)領(lǐng)域的研究，主要集中在對專用對接機(jī)構(gòu)、空間機(jī)械臂、繩系終端、飛網(wǎng)、電磁連接等領(lǐng)域開展理論和技術(shù)試驗研究。上述研究成果基本可以分為三大類：一是專用機(jī)構(gòu)接觸技術(shù)，成熟度較高，但只適用于與合作目標(biāo)進(jìn)行對接，接觸方式單一；二是空間機(jī)械臂技術(shù)（以美國軌道快車項目為代表），要求兩個航天器相對位姿保持精度高，接觸時不能存在大擾動，適用于合作目標(biāo)；三是各種啡直接接觸新技術(shù)，例如，繩系終端和飛網(wǎng)技術(shù)（以ESARoger項目為代表），利用柔性繩索結(jié)構(gòu)的飛網(wǎng)捕獲空間目標(biāo)航天器，該技術(shù)通常只適用于在軌失效航天器或空間碎片，對空間目標(biāo)具有一定破壞性。再如，空間電磁操控技術(shù)（以華盛頓大學(xué)的在軌自主服務(wù)衛(wèi)星為代表），利用安裝在航天器上的電磁裝置（產(chǎn)生電磁力大小及方向）來控制目標(biāo)航天器，該技術(shù)只適用于合作目標(biāo)，對非合作目標(biāo)不適用。
　　從在軌服務(wù)未來應(yīng)用需求來看，更需要提供一種能夠同時兼顧合作／非合作目標(biāo)的在軌接觸技術(shù)，非合作目標(biāo)可能是處于在軌工作的各種航天器，也可能是失效衛(wèi)星或空間碎片。換言之，就是要提供一種具備在空間目標(biāo)處于各種工作狀態(tài)下的在軌接觸新技術(shù)。目前來看，上述第三類技術(shù)主要側(cè)重于非接觸式在軌目標(biāo)操控，應(yīng)用范疇較為單一，尚不能支撐上述需求，該技術(shù)不是《空間目標(biāo)在軌軟接觸技術(shù)》討論重點(diǎn)。上述第1類和第2類技術(shù)屬于直接接觸式操控技術(shù)，是目前空間操控領(lǐng)域主要研究和應(yīng)用的技術(shù)，盡管存在很多技術(shù)局限，但其應(yīng)用形式有其更大的發(fā)展空間，是研究未來在軌接觸新技術(shù)的基礎(chǔ)。
　　面向未來在軌服務(wù)需求，對第1、2類技術(shù)存在的局限分析如下：在該兩類技術(shù)研究中，主航天器通常采用單／多剛性機(jī)構(gòu)（如空間機(jī)械臂）對空間目標(biāo)實施在軌接觸操作，其接觸形式通常采用單／多剛體機(jī)構(gòu)對接耦合，這類在軌操作方式《空間目標(biāo)在軌軟接觸技術(shù)》中稱為硬接觸技術(shù)。該技術(shù)對空間目標(biāo)操作條件非�？量蹋�操控方法和手段稍有不當(dāng)，將引發(fā)主航天器和空間目標(biāo)翻滾失控，直接導(dǎo)致在軌操作任務(wù)失敗，甚至徹底毀壞。在軌硬接觸技術(shù)存在的根本問題是：主航天器所攜帶的空間接觸裝置通常是由單剛桿（如專用對接機(jī)構(gòu)）或多剛性臂桿級聯(lián)（空間機(jī)械臂）構(gòu)造而成，利用該類剛性機(jī)構(gòu)實施空間目標(biāo)接觸操作時，必須要求對空間目標(biāo)相對位姿保持高精度穩(wěn)定，且需要關(guān)閉主航天器姿軌控制系統(tǒng)（在軌操控接觸過程中，姿軌控制系統(tǒng)通常需要關(guān)閉，這是為了避免接觸過程中的擾動量引發(fā)主航天器單獨(dú)實施姿態(tài)穩(wěn)定控制，進(jìn)而影響操控接觸機(jī)構(gòu)的路徑規(guī)劃系統(tǒng)正常工作），正是由于此時姿軌控制系統(tǒng)已關(guān)閉，無法實施姿態(tài)調(diào)整，才要求主航天器和空間目標(biāo)在軌接觸的瞬間及整個接觸過程不能出現(xiàn)任何異常的位姿擾動（如空間目標(biāo)產(chǎn)生較大的碰撞動量、空間攝動等）。否則，將在空間目標(biāo)接觸部位產(chǎn)生較大的碰撞動量，該動量將通過硬接觸機(jī)構(gòu)（多剛性或單剛桿）直接傳遞至主航天器本體，致使主航天器本體發(fā)生運(yùn)動速度突變。當(dāng)前在軌操作硬接觸技術(shù)帶來的一系列苛刻操作條件，極大地限制了在軌操作能力的提升和對空間目標(biāo)的應(yīng)用范圍。
　　要解決在軌硬接觸技術(shù)存在的問題，就需要提出一種新的概念和技術(shù)方法，實現(xiàn)剛性接觸碰撞動量軟傳遞的問題，突破制約現(xiàn)有在軌操作的技術(shù)瓶頸，提升在軌操作的應(yīng)用能力。這種概念和思路，《空間目標(biāo)在軌軟接觸技術(shù)》將其定義為在軌軟接觸技術(shù)�！犊臻g目標(biāo)在軌軟接觸技術(shù)》作者認(rèn)為：空間目標(biāo)在軌軟接觸技術(shù)將是未來航天操控*重要的發(fā)展方向之一。未來航天器一旦攜帶軟接觸機(jī)構(gòu)，即可以對空間合作／非合作目標(biāo)開展在軌接觸操作，而且這種操作一方面將減緩對相對位姿測量、相對位姿保持等苛刻條件的約束；另一方面將使得主航天器和空間目標(biāo)在姿軌控制系統(tǒng)正常工作的條件下（目前只能在姿控系統(tǒng)關(guān)閉狀態(tài)下才能開展空間目標(biāo)接觸）實施在軌接觸操控。以上兩個方面能力的提升對于拓展在軌操作實際應(yīng)用意義非常重大，尤其是對開展非合作目標(biāo)（無論空間非合作目標(biāo)是處于工作還是失效失控條件下）接觸操控更具有現(xiàn)實意義。