利用太陽(yáng)方向和地磁信息，伴星實(shí)時(shí)解算目標(biāo)方位，并控制相機(jī)對(duì)飛船定向，首先進(jìn)行彩色視頻觀測(cè)。
然后，寬視場(chǎng)相機(jī)每3秒獲得一幅飛船靜態(tài)圖像，經(jīng)高效壓縮后存儲(chǔ)。
隨后，伴星逐漸遠(yuǎn)離飛船，切換到窄視場(chǎng)相機(jī)，繼續(xù)從多角度獲取飛船在軌運(yùn)行圖像。
20分鐘觀測(cè)任務(wù)完成后，伴星從對(duì)飛船定向轉(zhuǎn)為對(duì)地定向，在測(cè)控站上空將存儲(chǔ)圖像下傳地面。
返回艙返回后，軌道艙仍然在軌飛行。此時(shí)，伴星飛行在其后方100多公里的共面軌道上。
地面測(cè)控網(wǎng)通過測(cè)距測(cè)速確定伴星運(yùn)行軌道，軌道艙與伴星的軌道數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯集到北京航天飛行控制中心，經(jīng)過運(yùn)算分析，生成變軌參數(shù)，上注到伴星。
根據(jù)收到的參數(shù)，伴星自主調(diào)整變軌姿態(tài)，在預(yù)定時(shí)刻實(shí)施軌道機(jī)動(dòng)，經(jīng)過遠(yuǎn)距離接近，近距離逼近，兼顧控制飄移軌跡形狀，伴星逐步接近軌道艙，達(dá)到對(duì)軌道艙的伴隨飛行目標(biāo)。
最終通過對(duì)軌道參數(shù)的精確調(diào)整，形成并保持對(duì)軌道艙的同軌道面橢圓繞飛。
伴星成功完成伴飛技術(shù)試驗(yàn)后，轉(zhuǎn)入長(zhǎng)期管理階段。
在3個(gè)月留軌壽命期內(nèi)，由我國(guó)航天測(cè)控網(wǎng)國(guó)內(nèi)陸上站和北京中心對(duì)伴星進(jìn)行測(cè)軌跟蹤、遙測(cè)、遙控、數(shù)據(jù)注入等工作，并根據(jù)軌道衰減和伴星剩余推進(jìn)劑的情況合理考慮進(jìn)行軌道維持。
