新疆农业大学《飞行器制导控制原理与设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《飞行器制导控制原理与设计》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、在飞行器的导航系统中，惯性导航系统和卫星导航系统相结合的优势在于：（）A.惯性导航系统不受外界干扰，短期精度高；卫星导航系统长期精度高，能修正惯性导航的累积误差，两者结合可提供更精确、可靠的导航信息B.惯性导航系统成本低，易于维护；卫星导航系统则复杂昂贵，两者结合可以降低总体成本C.惯性导航系统和卫星导航系统相互独立，没有结合的必要D.卫星导航系统在任何情况下都能正常工作，惯性导航系统只是作为备用2、在航天器的轨道计算中，需要考虑多种因素的影响。以下哪项不是影响航天器轨道的主要因素（）A.地球的扁率B.太阳风的压力C.月球的引力D.大气阻力（在高轨道）3、航空航天领域中的人机工效学关注人员与系统的交互。以下关于人机工效学的描述，错误的是：（）A.合理的座舱布局和操纵装置设计可以提高飞行员的操作效率和舒适性B.人机工效学考虑人的生理和心理特点，以优化系统设计C.在航天器的设计中，人机工效学的考虑相对较少，因为航天员经过严格训练D.人机工效学的研究方法包括实验、模拟和问卷调查等4、在航空航天领域，材料的疲劳性能是一个重要的考虑因素。以下关于材料疲劳的描述，不正确的是：（）A.材料在循环载荷作用下会发生疲劳损伤，最终导致失效B.提高材料的强度可以有效提高其抗疲劳性能C.疲劳寿命的预测对于航空航天结构的设计和维护非常重要D.材料的表面处理和加工工艺对疲劳性能有显著影响5、在航天器的电源系统中，关于太阳能电池阵和蓄电池的组合使用，以下说法正确的是：（）A.太阳能电池阵在有光照时为航天器供电，并为蓄电池充电；在阴影区或光照不足时，蓄电池为航天器供电，两者相互配合，确保航天器的电力供应稳定可靠B.太阳能电池阵和蓄电池各自独立工作，互不影响，根据任务需求选择使用C.蓄电池是航天器的主要电源，太阳能电池阵仅作为辅助电源D.太阳能电池阵效率高，可靠性好，完全可以替代蓄电池为航天器提供持续稳定的电力6、飞行器的噪声控制是航空领域的一个重要研究方向。飞机在起飞、降落和飞行过程中产生的噪声会对周围环境和居民造成影响。假设要降低飞机发动机的噪声。以下哪种方法最有可能取得显著效果？（）A.优化发动机进气道和排气道的设计B.在发动机外安装隔音罩C.采用新型低噪声发动机叶片D.调整发动机的工作转速7、航天器的轨道设计和控制是航天任务成功的关键之一。例如，卫星需要被送入特定的轨道，以实现其预定的功能。在轨道控制中，需要考虑到地球引力、大气阻力、太阳辐射压力等因素的影响。假设一颗低轨道卫星的轨道高度逐渐降低，需要进行轨道提升操作。以下哪种推进方式最适合进行轨道提升？（）A.化学推进B.电推进C.太阳帆推进D.核推进8、飞行器的飞行性能评估包括多个方面。以下关于飞行性能评估指标的描述，不正确的是：（）A.最大平飞速度反映了飞行器的高速飞行能力B.航程是指飞行器在不加油的情况下能够飞行的最大距离C.爬升率表示飞行器上升的快慢，只与发动机推力有关D.过载系数反映了飞行器在机动飞行时承受载荷的能力9、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10、在飞行器的设计中，空气动力学是关键因素之一。当飞行器在高速飞行时，会产生激波现象。关于激波，以下说法错误的是：（）A.激波会导致飞行器的阻力急剧增加B.激波的强度与飞行器的飞行速度和外形有关C.跨音速飞行时，激波会使飞行器的稳定性下降D.激波总是对飞行器的性能产生不利影响，应尽量避免11、在飞行器的燃油系统中，需要确保燃油的供应稳定和安全。假设一架飞机的燃油系统出现故障。以下关于燃油系统故障原因和应对措施的描述，哪一项是准确的？（）A.燃油泵故障会导致燃油压力不足，可以通过增加燃油箱数量来解决B.燃油管路泄漏会引发火灾，应立即关闭发动机，放弃飞行C.燃油滤清器堵塞不会影响燃油供应，不需要及时处理D.对燃油系统的故障诊断主要依靠飞行员的经验和直觉12、航空航天中的风洞试验是研究飞行器空气动力学特性的重要手段。风洞可以模拟不同的气流速度和流动状态。那么，以下哪种类型的风洞能够模拟高超音速气流？（）A.低速风洞B.高速风洞C.高超音速风洞D.跨音速风洞13、航空航天中的材料疲劳问题会影响结构的可靠性。关于材料疲劳的原因，以下错误的是：（）A.循环载荷的作用会导致材料内部产生微小裂纹B.材料的缺陷和不均匀性会加速疲劳裂纹的扩展C.高温环境会降低材料的疲劳强度D.材料疲劳只与材料本身的性质有关，与外部载荷无关14、航天器的返回过程面临着诸多挑战。关于航天器返回时的热防护，以下说法不正确的是：（）A.采用耐高温材料可以承受再入大气层时的高温B.烧蚀材料通过蒸发和分解吸收热量，保护航天器C.可以利用大气层的气动阻力来降低航天器的速度和温度D.航天器返回时不需要考虑热防护，因为在太空中已经经过了低温环境15、航空航天中的飞行管理系统负责统筹和协调飞行任务。以下关于飞行管理系统的功能和特点，哪一项是不正确的？（）A.飞行管理系统可以制定飞行计划，包括航线、速度和高度等B.能够实时监测飞行器的状态和性能参数，提供决策支持C.与其他航空电子系统进行数据交互和协同工作D.飞行管理系统是一个独立的系统，不需要与外界进行信息交换16、在航空发动机的涡轮部件中，高温燃气驱动涡轮旋转，从而带动压气机工作。涡轮叶片需要承受高温、高应力的工作环境。假设某型发动机的涡轮叶片出现了过早损坏的情况。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是叶片的材料耐高温性能不足，无法承受工作温度。叶片表面的热障涂层失效，导致叶片直接暴露在高温燃气中。燃气中的杂质颗粒对叶片造成了冲蚀磨损。那么，以下哪种情况最不可能导致涡轮叶片过早损坏？（）A.发动机的转速过高B.叶片的冷却通道堵塞C.发动机的燃油燃烧不充分D.叶片的制造工艺缺陷17、航天器的姿态控制对于其正常运行和完成任务至关重要。以下关于航天器姿态控制的方式，哪一项是不正确的？（）A.可以通过喷气推进器产生的推力来调整航天器的姿态B.利用动量轮或控制力矩陀螺的角动量守恒原理来实现姿态控制C.采用太阳帆作为动力源，通过调整太阳帆的角度来控制航天器的姿态D.航天器的姿态一旦确定，就不需要再进行调整和控制18、卫星通信是现代通信技术的重要组成部分，它具有覆盖范围广、通信容量大等优点。卫星通信系统由卫星、地面站和通信链路组成。在卫星通信中，信号的传输会受到多种因素的影响，如大气衰减、雨衰等。那么，为了提高卫星通信的可靠性，通常采用的技术是？（）A.增加发射功率B.采用纠错编码C.提高接收灵敏度D.以上都是19、在航空航天材料科学中，材料的性能和选择对于飞行器的制造至关重要。假设需要为一种高超音速飞行器的表面选择一种能够承受高温、高压和高速气流冲刷的材料。以下哪种材料最有可能满足要求？（）A.陶瓷基复合材料B.铝合金C.普通钢材D.塑料20、飞行器的飞行控制是确保飞行安全和完成任务的关键。以下关于飞行控制系统的说法，不正确的是：（）A.自动驾驶系统可以减轻飞行员的工作负担，提高飞行的精度和稳定性B.电传操纵系统通过电子信号传递飞行员的指令，比传统机械操纵更灵敏C.飞行控制系统主要通过调整发动机推力和舵面偏转来控制飞行器姿态D.飞行器的飞行控制完全由自动化系统完成，不需要飞行员的干预21、航空发动机是飞机的核心部件之一。对于喷气式发动机，以下关于其工作原理和特点的描述，哪一项是不准确的？（）A.喷气式发动机通过吸入大量空气，经过压缩、燃烧和膨胀过程，高速向后喷出气体，产生推力B.涡轮喷气发动机具有推力大、速度高的优点，但燃油消耗率相对较高C.涡轮风扇发动机在涡轮喷气发动机的基础上增加了风扇，提高了燃油效率和推力D.喷气式发动机的性能不受高度和速度的影响，在任何飞行条件下都能保持稳定的工作状态22、飞机的机翼设计对于飞行性能有重要影响。以下关于机翼设计的原则，哪一项是不正确的？（）A.机翼的形状和面积需要根据飞机的任务需求和飞行条件进行优化B.增加机翼的后掠角可以提高飞机的高速性能，但会降低低速性能C.机翼的上反角可以增加飞机的横向稳定性D.机翼的设计只需要考虑空气动力学性能，不需要考虑结构强度和制造工艺23、在航天器的热控制中，需要采取多种措施来维持设备的正常工作温度。以下哪种热控制方法主要用于应对航天器进入阴影区时的低温环境？（）A.辐射散热B.多层隔热材料C.电加热装置D.热管24、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25、飞行器在大气中飞行时，会面临多种气动加热问题。以下关于气动加热现象的描述，不正确的是：（）A.超声速飞行时，飞行器表面由于空气摩擦产生高温，需要特殊的热防护材料B.气动加热的强度与飞行速度、大气密度和飞行器外形等因素有关C.飞行器在再入大气层时，由于速度极高，气动加热现象非常严重D.低速飞行时，气动加热可以忽略不计，不需要采取任何热防护措施二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）某卫星在轨道调整过程中，发动机点火时间过长，消耗了过多燃料，影响了卫星的使用寿命。请分析发动机点火时间异常的原因，评估对卫星任务的影响程度，并提出优化卫星轨道调整策略和燃料管理的措施。2、（本题5分）某卫星在轨道转移过程中，姿态控制精度不足，导致轨道偏差。请探讨姿态控制精度不足的原因，评估对卫星任务的影响，并提出提高姿态控制精度的技术方案。3、（本题5分）深入探讨卫星通信系统的原理和组成，包括卫星轨道选择、天线设计、发射和接收设备、信号调制和解调等方面。分析卫星通信系统的频段选择、覆盖范围、容量和抗干扰能力，以及在不同应用场景（如广播电视、移动通信、数据传输）中的性能特点。4、（本题5分）论述航空航天中的风洞试验技术，包括风洞的类型、试验原理、测量设备和试验流程，分析风洞试验在飞行器设计和空气动力学研究中的重要性及局限性。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一颗军事侦察卫星在执行任务时，需要对敌方目标进行高精度的定位和跟踪。但由于敌方采取了反侦察措施，如信号干扰和伪装，卫星的侦察效果受到影响。请分析敌方反侦察措施的原理和应对方法，提出提高卫星侦察精度和抗干扰能力的技术手段，以及如何在军事应用中充分发挥卫星侦察的作用。2、（本题5分）某型无人机在执行海上侦察任务时，受到海雾的影响，光学传感器的成像质量严重下降。请分析海雾对光学传感器的干扰机制，如散射、折射等，评估对侦察任务的影响，并提出提高传感器在恶劣环境下工作性能的方法。3、（本题5分）在一次火箭发射任务中，火箭在上升过程中发生异常，未能将卫星送入预定轨道。请探讨可能导致火箭发射失败的技术原因，如发动机故障、控制系统失误或燃料供应问题等，评估发射前的检测和准备工作是否充分，并提出改进火箭发射可靠性的方案。4、（本题5分）某型战斗机在进行武器发射试验时，武器系统出现故障，导弹未能正常发射。请分析武器系统故障的可能原因，如电气连接故障、发射控制程序错误等，评估对战斗机作战能力的影响，并提出改进武器系统的建议。5、（本题5分）一架客机的防火系统在模拟火灾测试中反应迟缓，未能及时扑灭火灾。分析防火系统反应迟缓的原因，比如探测器灵敏度低、灭火装置故障或控制系统响应不及时等，并研究如何优化防火系统的性能