МКС использует гироскопы управления моментом для поддержания своего положения (купол направлен в сторону Земли). Это означает, что МКС медленно вращается относительно далеких звезд. Что происходит при стыковке кораблей посещения (Союз, Прогресс, Квадроцикл, Дракон и т.д.)? Эти космические корабли должны подойти к МКС с одного направления в сторону назначенного стыковочного порта. Если бы МКС сохраняла свое номинальное положение, приближающемуся кораблю было бы очень трудно удержать порт на траектории подхода. Изменилось ли положение МКС во время стыковки? Должна ли МКС после стыковки "догонять" (вращаться, чтобы купол снова нацелился на Землю)?
Здесь происходит несколько вещей. Во-первых, МКС поддерживает постоянную ориентацию во вращающейся системе координат LVLH (локальная-вертикальная-локальная-горизонтальная) (купол направлен в сторону Земли), но использует комбинацию CMG и реактивных двигателей на российском сегменте для управления ориентацией.
Положение МКС меняется во время стыковки, но это положение остается постоянным во вращающейся системе координат LVLH. Он изменяется на положение с минимальным крутящим моментом от сопротивления, чтобы CMG могли удерживать положение как можно дольше (минимум 180 секунд). Обычно происходит то, что CMG контролируют ориентацию, но из-за невечных крутящих моментов CMG время от времени приходится ослаблять реактивными двигателями на российском сегменте. Это вызывает нежелательные эффекты во время швартовки и стыковки, поэтому реактивные двигатели не используются во время захвата (отсюда правило 180 секунд использования только CMG).
Чтобы поддерживать постоянное положение во вращающейся раме LVLH, аппарат будет вращаться один раз за орбиту, поэтому скорость ориентации почти постоянна. Это нетрудно поддерживать для транспортного средства, пока нет внешних крутящих моментов.
Стыковочный узел находится на орбитальной траектории транспортных средств, которые стыкуются сзади (Прогресс, вездеход и т. д.), но в криволинейной раме LVLH, а не в прямолинейной раме LVLH. Когда транспортное средство приближается (около 500 м или километра), различия между двумя системами отсчета становятся незначительными. Дальше стыковочный порт все равно не видно.
Но ни станция, ни приближающийся корабль не сохраняют постоянного положения в инерциальной системе отсчета в любой момент во время стыковки (или швартовки).