四川电力职业技术学院《航天器自主导航原理》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页四川电力职业技术学院《航天器自主导航原理》

2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、太空探索中，载人航天是一项极具挑战性的任务。以下关于载人航天的生命保障系统，哪一项描述是不准确的？（）A.生命保障系统包括氧气供应、水回收、废物处理、温度和湿度控制等多个方面，确保航天员在太空环境中的生存和工作B.太空舱内的大气压力和成分需要与地球表面相似，以维持航天员的正常生理功能C.生命保障系统的可靠性和安全性是至关重要的，需要进行严格的测试和验证D.载人航天的生命保障系统一旦建立，就不需要进行更新和改进，可以长期使用2、飞机的燃油系统负责储存和供应燃油，需要保证燃油的安全、可靠输送。在燃油系统设计中，需要考虑防火、防爆、防泄漏等因素。那么，以下哪种措施可以有效防止燃油泄漏？（）A.采用高质量的密封件B.增加燃油管道的壁厚C.定期检查和维护燃油系统D.以上都是3、在飞行器结构设计中，需要考虑多种因素。以下关于飞行器结构设计的描述，正确的是：（）A.结构设计要保证飞行器在各种载荷条件下具有足够的强度和刚度B.为了减轻重量，飞行器结构可以采用强度较低但密度很小的材料C.飞行器的结构布局对其空气动力学性能没有影响D.复合材料在飞行器结构中的应用主要是因为其成本低，易于加工4、飞行器的结构设计需要考虑多种因素，包括强度、刚度、重量和气动外形等。复合材料在现代飞行器结构中的应用越来越广泛，其具有诸多优点。以下关于复合材料在飞行器结构中的应用，哪一项是不准确的？（）A.复合材料可以根据设计要求进行定制，实现复杂的结构形状和优化的力学性能B.复合材料具有较高的比强度和比刚度，能够减轻飞行器的结构重量C.复合材料的耐腐蚀性和抗疲劳性能通常优于传统金属材料D.复合材料的成本较低，易于大规模生产和应用，因此在飞行器结构中可以完全取代金属材料5、在航空航天工程中，可靠性和安全性是至关重要的。以下关于提高系统可靠性的方法，哪一项是不准确的？（）A.采用冗余设计，增加备份部件B.进行严格的质量控制和测试C.减少系统的复杂度，降低故障发生的概率D.一旦系统发生故障，立即停止使用，进行全面检修6、卫星的轨道类型多种多样，包括地球同步轨道、太阳同步轨道和极地轨道等。地球同步轨道卫星的轨道高度约为36000千米，其绕地球运行的周期与地球自转周期相同。太阳同步轨道卫星的特点是：（）A.轨道平面与太阳始终保持固定的夹角B.轨道高度固定不变C.轨道周期固定不变D.轨道形状为圆形7、飞行器的噪声控制是航空领域的一个重要问题。假设一架客机在起飞阶段产生了较大的噪声，以下哪种措施最有可能有效地降低噪声水平？（）A.优化发动机的喷管设计B.改进飞机的外形，减少气流扰动C.安装消声器D.降低发动机的转速8、在卫星的轨道维持和调整中，需要消耗一定的燃料和能量。假设一颗卫星的轨道出现偏差。以下关于轨道维持策略和能源消耗的描述，哪一个是恰当的？（）A.频繁进行小幅度的轨道调整可以节省燃料，提高卫星寿命B.轨道维持所需的燃料消耗与卫星的质量无关，只与轨道高度有关C.可以通过利用太阳能来补充轨道维持所需的能源，完全替代燃料D.合理规划轨道维持操作可以在保证卫星性能的前提下降低能源消耗9、在飞行器的空气动力学设计中，翼型的选择对升力和阻力特性有重要影响。假设一种新型的无人机需要在低速飞行条件下获得较大的升力，同时减小阻力。以下哪种翼型最适合？（）A.对称翼型B.上凸下平翼型C.超临界翼型D.层流翼型10、对于飞行器的飞行姿态控制，以下关于陀螺仪和加速度计的作用，正确的是：（）A.陀螺仪用于测量飞行器的角速度，加速度计用于测量飞行器的加速度，两者结合可以精确确定飞行器的姿态B.陀螺仪主要用于稳定飞行器的姿态，加速度计对姿态控制的作用不大C.加速度计能够直接测量飞行器的姿态角，陀螺仪则用于修正加速度计的测量误差D.陀螺仪和加速度计在飞行器姿态控制中作用有限，主要依靠其他传感器来实现姿态控制11、在卫星的姿态控制中，需要使用各种执行机构来调整卫星的姿态。假设一颗通信卫星由于受到外界干扰，姿态发生了偏差。为了快速准确地将卫星姿态调整回正常状态，以下哪种执行机构最适合使用？（）A.动量轮B.反作用轮C.磁力矩器D.推进器12、航空发动机是飞行器的核心部件之一，其性能直接决定了飞行器的飞行能力。涡轮喷气发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体，推动涡轮旋转从而产生推力。在涡轮喷气发动机的工作过程中，压气机的主要作用是：（）A.增加气体的温度B.增加气体的压力C.降低气体的温度D.降低气体的压力13、在航天器的通信系统中，信号传输面临诸多挑战。以下关于航天器通信的描述，不正确的是：（）A.航天器通信需要克服距离远、信号衰减和干扰等问题B.采用高增益天线和编码技术可以提高通信质量C.航天器通信的频段选择不受限制，可以随意使用D.深空通信需要采用特殊的技术和协议14、飞机的飞行性能受到多种因素的限制，如结构强度、发动机推力、空气动力学特性等。在进行飞机的性能评估时，需要综合考虑这些因素。假设要设计一款具有短距起降能力的飞机。以下哪个设计特点对于实现短距起降最为关键？（）A.采用大推力发动机B.设计高升力机翼C.减轻飞机结构重量D.优化飞机的起落架设计15、飞机的燃油系统不仅要保证燃油的供应，还要确保燃油的安全和可靠性。燃油系统通常包括油箱、油泵、油管和燃油滤清器等部件。在飞机飞行过程中，为了防止燃油发生晃动和气泡，油箱内部通常会设置：（）A.隔板B.加热装置C.压力传感器D.液位传感器16、卫星的遥感技术在地球观测、气象预报等领域有广泛应用。假设一颗遥感卫星需要获取高分辨率的地表图像，以下哪种遥感传感器最适合？（）A.光学相机B.红外传感器C.微波雷达D.激光雷达17、航空航天中的飞行控制系统对于飞行器的稳定性和操纵性至关重要。它通过传感器获取飞行器的姿态、速度等信息，并根据控制算法调整舵面或发动机推力。假设一架飞机在飞行中出现了姿态不稳定的情况。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是传感器故障，提供了错误的飞行参数信息。控制算法存在缺陷，无法及时有效地响应姿态变化。舵面的传动机构出现卡滞，导致舵面无法正常偏转。那么，以下哪种情况最不可能导致姿态不稳定？（）A.飞行员操作失误B.飞机重心发生变化C.大气湍流的影响D.飞行控制系统的电源故障18、在航天任务中，轨道力学是基础。对于地球同步轨道卫星，以下描述错误的是：（）A.卫星绕地球运行的周期与地球自转周期相同B.卫星的轨道高度是固定的C.卫星相对地球表面是静止的，因此不需要进行轨道调整D.该轨道上的卫星可以用于通信、气象观测等多种任务19、航天器的热控系统用于维持设备的正常工作温度。假设一个卫星在日照和阴影区交替运行。以下关于热控系统的工作原理和设计要点的描述，哪一项是正确的？（）A.热控系统只需要在日照区工作，阴影区无需控制温度B.采用被动热控措施即可满足所有温度控制需求C.结合被动热控和主动热控手段，如隔热材料、散热片、加热装置等，根据卫星的热环境进行调节D.热控系统的设计不考虑卫星内部设备的发热情况20、在航天器的电源系统中，不同类型的电源具有各自的特点。以下关于航天器电源类型的描述，错误的是：（）A.太阳能电池板是航天器常用的电源，但其在阴影区无法工作B.燃料电池具有高能量密度，但寿命较短，维护成本高C.核电源能够提供长期稳定的电力，但存在安全和环保问题D.化学电池重量轻、体积小，是航天器电源的首选21、在航空发动机的燃烧室内，关于燃油雾化和燃烧效率的关系，以下描述准确的是：（）A.燃油雾化越好，燃烧效率越高，因为雾化后的燃油能够与空气更充分地混合B.燃烧效率主要取决于燃油的品质，燃油雾化对其影响不大C.燃油雾化程度过高会导致燃烧不稳定，降低燃烧效率D.燃油雾化和燃烧效率没有直接关系，燃烧效率主要由燃烧室的结构决定22、航天器的轨道机动需要消耗能量和调整姿态。以下关于轨道机动的描述，错误的是：（）A.轨道机动可以通过发动机推力或其他方式实现B.精确的轨道机动控制对于完成航天任务至关重要C.轨道机动不会对航天器的寿命和可靠性产生影响D.轨道机动的规划和实施需要考虑多种约束条件23、航天器在太空环境中运行，面临着多种特殊的挑战和条件。例如，太空环境中的微重力、高真空、强辐射等因素对航天器的材料、结构和电子设备都有特殊要求。那么，在航天器的热控制设计中，主要考虑的因素是什么？（）A.防止热量散失B.避免热量积聚C.减少辐射吸收D.增加对流散热24、在航空航天工程中，飞行控制系统对于飞行器的稳定和操控至关重要。假设一架无人机在飞行过程中出现姿态不稳定的情况。以下关于可能的原因和解决措施的分析，哪一个是正确的？（）A.传感器故障，导致飞行数据不准确，应立即更换所有传感器B.飞控软件算法错误，需要重新编写整个飞控软件，没有其他办法C.气动布局设计不合理，这种情况无法通过后期调整解决D.执行机构响应延迟，可通过优化控制参数和校准执行机构来改善25、关于航天器的发射过程，以下对于运载火箭的级数和分离方式的描述，错误的是（）A.运载火箭通常采用多级设计，通过逐级分离来提高最终的速度和轨道高度B.级间分离可以采用热分离和冷分离两种方式，热分离速度快，但对结构和控制系统要求高C.运载火箭的级数越多，发射效率越高，因此在设计时应尽量增加级数D.合理选择运载火箭的级数和分离方式需要综合考虑任务需求、技术难度和成本等因素26、对于航空航天领域的飞行试验，以下哪种试验类型主要用于验证飞行器的操纵性和稳定性？（）A.性能试验B.结构强度试验C.飞行品质试验D.可靠性试验27、卫星通信在现代通信中发挥着重要作用。以下关于卫星通信的特点，哪一项是不正确的？（）A.覆盖范围广，可以实现全球通信B.通信容量大，能够传输大量的数据和信息C.传播时延小，通信实时性高D.建设成本高，维护难度大28、航空发动机的燃烧过程对其性能和排放有重要影响。以下关于燃烧过程的描述，不正确的是：（）A.燃烧室内的燃料和空气需要充分混合，以实现高效燃烧B.燃烧过程中的温度和压力控制对于提高发动机效率至关重要C.航空发动机的燃烧过程不会产生污染物，对环境没有影响D.采用先进的燃烧技术可以降低燃油消耗和污染物排放29、飞行器的隐身技术可以降低其被敌方探测系统发现的概率。隐身技术包括外形设计、材料应用和电磁特性控制等方面。那么，以下哪种隐身技术对于降低飞机的雷达反射截面积效果最显著？（）A.外形隐身B.吸波材料隐身C.等离子体隐身D.以上效果差不多30、太空探索中的深空探测任务面临着巨大的挑战。以下关于深空探测的困难和解决方案，哪一项是错误的？（）A.深空探测面临着遥远距离带来的通信延迟和信号衰减问题B.能源供应是深空探测的难题之一，需要开发高效的能源系统C.长时间的太空飞行对宇航员的身心健康有很大影响，需要采取有效的保障措施D.目前还没有有效的解决方案来应对深空探测中的各种困难，深空探测的发展陷入停滞二、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）全面论述航天器的轨道力学原理，包括开普勒定律、万有引力定律在轨道计算中的应用。研究地球扁率、大气阻力等因素对航天器轨道的影响。探讨如何精确计算和预测航天器的轨道，以及轨道调整和控制的策略。2、（本题5分）深入探讨航空航天材料的发展历程和现状，包括铝合金、钛合金、复合材料等的性能特点和应用领域。分析新型材料（如高温陶瓷基复合材料、形状记忆合金等）在航空航天领域的应用前景和面临的技术难题。3、（本题5分）详细论述航空航天工程中的可靠性和安全性设计理念和方法，包括故障模式与影响分析、冗余设计、容错技术等的应用。探讨系统可靠性和安全性评估的指标和方法，分析人为因素在可靠性和安全性中的作用，以及如何通过设计和管理措施提高航空航天产品的可靠性和安全性水平。4、（本题5分）深入探讨航空发动机燃烧室的设计和燃烧过程优化。分析燃料的喷射、混合、燃烧和排放特性。研究如何提高燃烧效率、降低污染物排放，并保证燃烧室在高温高压下的可靠性和耐久性。5、（本题5分）全面论述飞机的飞行品质监控与改进。探讨如何利用飞行数据监测飞机的飞行品质。研究根据监控结果进行飞行品质改进的方法和措施。三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）详细阐述航天器的姿态确定技术，包括基于星敏感器、陀螺仪、太阳敏感器等的测