北京交通大學(xué)《人造衛(wèi)星精密定軌理論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《人造衛(wèi)星精密定軌理論》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題2分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在航空航天領(lǐng)域，風(fēng)洞試驗(yàn)是研究飛行器空氣動(dòng)力學(xué)性能的重要方法。以下關(guān)于風(fēng)洞試驗(yàn)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.風(fēng)洞試驗(yàn)可以模擬不同的飛行速度、攻角和大氣環(huán)境，測(cè)量飛行器模型的氣動(dòng)力參數(shù)B.風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷥?yōu)化飛行器的外形設(shè)計(jì)，提高其飛行性能C.風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果完全準(zhǔn)確，可以直接用于飛行器的實(shí)際設(shè)計(jì)和飛行D.風(fēng)洞試驗(yàn)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和資金，但對(duì)于新型飛行器的研發(fā)是必不可少的2、航天器在重返大氣層時(shí)會(huì)經(jīng)歷高溫、高壓的氣動(dòng)加熱環(huán)境，需要采用特殊的熱防護(hù)材料和結(jié)構(gòu)。假設(shè)某型航天器在重返大氣層時(shí)表面溫度過(guò)高。以下哪種熱防護(hù)措施最有可能需要加強(qiáng)？（）A.增加隔熱材料的厚度B.優(yōu)化航天器的外形，減小迎風(fēng)面積C.提高熱防護(hù)涂層的性能D.以上措施綜合考慮3、火箭的發(fā)射需要考慮眾多因素，包括發(fā)射場(chǎng)地的地理?xiàng)l件、氣象條件和安全因素等。發(fā)射場(chǎng)地通常選擇在靠近赤道的地區(qū)，主要原因是：（）A.地球自轉(zhuǎn)線速度較大，有利于節(jié)省燃料B.氣候溫暖，有利于設(shè)備維護(hù)C.人口稀少，安全性高D.地形平坦，便于建設(shè)發(fā)射設(shè)施4、飛行器的隱身技術(shù)是現(xiàn)代航空航天領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。以下關(guān)于隱身技術(shù)的實(shí)現(xiàn)途徑，哪一項(xiàng)不是主要手段？（）A.外形設(shè)計(jì)，減少雷達(dá)反射截面B.使用吸波材料，吸收雷達(dá)波C.降低發(fā)動(dòng)機(jī)的紅外輻射D.增加飛行器的表面粗糙度，散射雷達(dá)波5、在航天器的姿態(tài)確定中，常用多種傳感器的數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。假設(shè)一顆衛(wèi)星同時(shí)使用了太陽(yáng)敏感器、地球敏感器和陀螺儀的數(shù)據(jù)。以下哪種數(shù)據(jù)融合方法最有可能提高姿態(tài)確定的精度？（）A.加權(quán)平均法B.卡爾曼濾波法C.最小二乘法D.模糊邏輯法6、飛行器的導(dǎo)航系統(tǒng)是確保其準(zhǔn)確飛行和到達(dá)目的地的關(guān)鍵。導(dǎo)航系統(tǒng)包括慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、無(wú)線電導(dǎo)航等多種方式。在長(zhǎng)距離飛行中，哪種導(dǎo)航方式的精度和可靠性最高？（）A.慣性導(dǎo)航B.衛(wèi)星導(dǎo)航C.無(wú)線電導(dǎo)航D.組合導(dǎo)航7、飛行器的燃油系統(tǒng)負(fù)責(zé)儲(chǔ)存和供應(yīng)燃油。對(duì)于燃油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，以下錯(cuò)誤的是：（）A.確保燃油的可靠供應(yīng)，避免出現(xiàn)燃油中斷的情況B.燃油系統(tǒng)要具備防火、防爆的安全措施C.燃油系統(tǒng)的重量越輕越好，可以忽略燃油的儲(chǔ)存量D.能夠在不同的飛行姿態(tài)和加速度條件下正常工作8、在航空航天領(lǐng)域，飛行器的可靠性評(píng)估是確保飛行安全的重要環(huán)節(jié)。以下關(guān)于可靠性評(píng)估方法，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.故障模式與影響分析（FMEA）通過(guò)分析可能的故障模式及其對(duì)系統(tǒng)的影響，評(píng)估系統(tǒng)的可靠性B.可靠性框圖法通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)的可靠性框圖，計(jì)算系統(tǒng)的可靠度C.蒙特卡羅模擬法通過(guò)隨機(jī)抽樣模擬系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程，評(píng)估系統(tǒng)的可靠性D.可靠性評(píng)估只需要在飛行器設(shè)計(jì)階段進(jìn)行，在生產(chǎn)和使用階段不需要進(jìn)行9、飛機(jī)的飛行儀表系統(tǒng)為飛行員提供了重要的飛行信息。以下關(guān)于飛行儀表系統(tǒng)的描述，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.飛行儀表系統(tǒng)包括空速表、高度表、姿態(tài)儀等多種儀表B.現(xiàn)代飛機(jī)的飛行儀表系統(tǒng)通常采用數(shù)字化顯示，提高了信息的可讀性和準(zhǔn)確性C.飛行儀表系統(tǒng)的信息只來(lái)源于飛機(jī)上的傳感器，不需要與地面導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行交互D.飛行儀表系統(tǒng)的故障可能會(huì)導(dǎo)致飛行員誤判飛行狀態(tài)，影響飛行安全10、航空材料的性能直接影響飛行器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和重量。碳纖維復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，以下關(guān)于碳纖維復(fù)合材料的特點(diǎn)，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的？（）A.碳纖維復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量的特點(diǎn)，比強(qiáng)度和比模量?jī)?yōu)于傳統(tǒng)金屬材料B.碳纖維復(fù)合材料具有良好的抗疲勞性能和耐腐蝕性能，使用壽命長(zhǎng)C.碳纖維復(fù)合材料的制造工藝復(fù)雜，成本較高，限制了其大規(guī)模應(yīng)用D.碳纖維復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)與金屬材料相近，便于與金屬部件連接11、航空航天領(lǐng)域中的人機(jī)工效學(xué)關(guān)注人員與系統(tǒng)的交互。以下關(guān)于人機(jī)工效學(xué)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.合理的座艙布局和操縱裝置設(shè)計(jì)可以提高飛行員的操作效率和舒適性B.人機(jī)工效學(xué)考慮人的生理和心理特點(diǎn)，以優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)C.在航天器的設(shè)計(jì)中，人機(jī)工效學(xué)的考慮相對(duì)較少，因?yàn)楹教靻T經(jīng)過(guò)嚴(yán)格訓(xùn)練D.人機(jī)工效學(xué)的研究方法包括實(shí)驗(yàn)、模擬和問(wèn)卷調(diào)查等12、航天器在太空中運(yùn)行時(shí)，面臨著復(fù)雜的空間環(huán)境。例如，太陽(yáng)風(fēng)會(huì)帶來(lái)高能粒子，可能對(duì)航天器的電子設(shè)備和材料造成損害。此外，微流星體和空間碎片也可能撞擊航天器。為了保護(hù)航天器免受這些威脅，通常會(huì)采取多種防護(hù)措施。以下哪種材料不適合用于航天器的防護(hù)層？（）A.鈦合金B(yǎng).凱夫拉纖維C.陶瓷D.鋁合金13、航空航天中的飛行控制系統(tǒng)需要具備高度的可靠性和穩(wěn)定性。關(guān)于飛行控制系統(tǒng)的組成，以下描述錯(cuò)誤的是：（）A.傳感器用于測(cè)量飛行器的狀態(tài)參數(shù)B.控制器根據(jù)測(cè)量值計(jì)算控制指令C.執(zhí)行機(jī)構(gòu)按照控制指令改變飛行器的姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)D.飛行控制系統(tǒng)只需要硬件設(shè)備，不需要軟件支持14、航天器的軌道設(shè)計(jì)和控制是航天任務(wù)中的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于地球同步軌道衛(wèi)星，以下哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.地球同步軌道衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，相對(duì)地球靜止B.該軌道位于赤道平面上，衛(wèi)星的高度約為36000千米C.地球同步軌道衛(wèi)星可以用于通信、氣象觀測(cè)和導(dǎo)航等領(lǐng)域D.地球同步軌道衛(wèi)星的軌道不需要進(jìn)行調(diào)整和控制，一旦入軌就可以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行15、航空航天領(lǐng)域中的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)通常需要進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，以確保其質(zhì)量和安全性。以下關(guān)于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的說(shuō)法，哪一項(xiàng)是不正確的？（）A.超聲檢測(cè)可以檢測(cè)復(fù)合材料內(nèi)部的缺陷，如分層、孔隙等B.射線檢測(cè)可以直觀地顯示復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和缺陷，但對(duì)人體有輻射危害C.渦流檢測(cè)適用于檢測(cè)復(fù)合材料表面和近表面的缺陷D.無(wú)損檢測(cè)技術(shù)可以完全替代破壞性檢測(cè)，因?yàn)槠錂z測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠二、簡(jiǎn)答題（本大題共3個(gè)小題，共15分)1、（本題5分）請(qǐng)?jiān)敿?xì)論述航空航天工程中飛行器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析的重要性、方法和步驟。解釋如何通過(guò)有限元分析等技術(shù)預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)在不同載荷下的響應(yīng)，并舉例說(shuō)明結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足可能導(dǎo)致的后果。2、（本題5分）深入探討航空發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油控制系統(tǒng)，解釋燃油流量的控制原理和精度要求，分析燃油控制系統(tǒng)的故障模式和容錯(cuò)控制策略。3、（本題5分）全面剖析飛行器的穩(wěn)定性和操縱性之間的關(guān)系，解釋如何通過(guò)氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)、控制面配置和飛行控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性和操縱性的平衡，舉例說(shuō)明不同類型飛行器在這方面的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。三、論述題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）全面論述航空材料的性能要求、種類和發(fā)展趨勢(shì)，包括高強(qiáng)度合金、復(fù)合材料、陶瓷材料等在航空領(lǐng)域的應(yīng)用。分析材料的力學(xué)性能、耐腐蝕性、耐熱性等對(duì)飛行器結(jié)構(gòu)和性能的影響，探討新型航空材料的研發(fā)和應(yīng)用所面臨的技術(shù)難題和解決方案。2、（本題5分）詳細(xì)分析航天器的熱控涂層技術(shù)，包括太陽(yáng)吸收率和熱發(fā)射率的調(diào)控、涂層的種類和性能，以及在不同軌道環(huán)境下的應(yīng)用。3、（本題5分）無(wú)人機(jī)技術(shù)在軍事、民用和商業(yè)領(lǐng)域迅速發(fā)展。請(qǐng)?jiān)敿?xì)闡述無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的組成和工作原理，包括飛行控制、通信鏈路、任務(wù)載荷等方面，分析其在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的優(yōu)勢(shì)和局限性，以及未來(lái)無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和面臨的法規(guī)與安全挑戰(zhàn)。4、（本題5分）詳細(xì)分析航天器的熱真空試驗(yàn)技術(shù)。研究在模擬太空真空和高低溫環(huán)境下，航天器的性能和可靠性測(cè)試方法。探討熱真空試驗(yàn)對(duì)航天器設(shè)計(jì)和質(zhì)量驗(yàn)證的重要性。5、（本題5分）全面論述飛機(jī)液壓系統(tǒng)的故障診斷和容錯(cuò)控制，分析常見(jiàn)故障模式（如泄漏、堵塞、壓力異常）的檢測(cè)和診斷方法。探討容錯(cuò)控制策略在保障液壓系統(tǒng)可靠性方面的作用，以及如何通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)提高容錯(cuò)能力。四、案例分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）某型直升機(jī)在飛行中，主旋翼系統(tǒng)出現(xiàn)異常振動(dòng)，影響了飛行安全和舒適性。通過(guò)對(duì)旋翼槳葉、傳動(dòng)軸、旋翼頭和控制系統(tǒng)等部件的檢查和測(cè)試，請(qǐng)分析可能引起振動(dòng)的原因，并提出解決振動(dòng)問(wèn)題的措施。2、（本題10分）一家航空