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2011年9月下旬我國發射了天宮一號目標飛行器，隨后將發射神舟八號飛船，實施我國首次空間無人交會對接試驗。
在空間交會與對接的兩個航天器中，一個稱目標航天器，一般是空間站或其他的大型航天器，是準備對接的目標；另一個稱追蹤航天器，一般是地面發射的宇宙飛船、航天飛機等，是與目標航天器對接的對象。
追蹤航天器從發射入軌到最后與目標航天器完成剛性連接，整個過程大致可分為地面導引、自動尋的、最后逼近、對接合攏四個階段。在導引階段，追蹤航天器在地面控制中心的操縱下，經過若干次變軌機動，進入到追蹤航天器上的敏感器能捕獲目標航天器的范圍(一般為15～100千米)。
 天宮一號目標飛行器經兩次變軌后進入高度約350公里的近圓軌道，在神舟飛船發射前，目標飛行器開始降軌調相，進入高度約343公里的對接軌道，等待與飛船交會對接。
在自動尋的階段，追蹤航天器根據自身的微波和激光敏感器測得的與目標航天器的相對運動參數，自動引導到目標航天器附近的初始瞄準點(距目標航天器0.5～1千米)，由此開始最后接近和停靠。
追蹤航天器首先要捕獲目標的對接軸，追蹤航天器利用由攝像敏感器和接近敏感器組成的測量系統精確測量兩個航天器的距離、相對速度和姿態，同時啟動小發動機進行機動，使之沿對接軸向目標最后逼近。
在對接合攏前關閉發動機，以0.15～0.18米/秒的停靠速度與目標相撞，最后利用“栓――錐”或異體同構周邊對接裝置的抓手、緩沖器、傳力機構和鎖緊機構使兩個航天器在結構上實現硬連接，完成信息傳輸總線、電源線和流體管線的連接。
 組合體飛行任務結束后，天宮一號與飛船分離。  待飛船返回后，天宮一號升軌到高度約370千米的近圓軌道，轉入長期在軌運行管理模式，開展空間科學與技術實驗，并等待下次交會對接。
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