航天测控技术总复习材料20131226

1、 航天测控技术总复习1 1航天测控技术基本知识航天测控技术基本知识（1 1）测控系统组成，航天系统，无人系统，测控系统等。）测控系统组成，航天系统，无人系统，测控系统等。 （2 2）航天器信号测试方法，）航天器信号测试方法， 压力，温度，加速度，高度，速度，角度，轨道，姿态。压力，温度，加速度，高度，速度，角度，轨道，姿态。 （3 3）测控系统的误差计算方法）测控系统的误差计算方法 最大误差，实际误差，不确定度误差的计算方法最大误差，实际误差，不确定度误差的计算方法2. 2. 航天测控系统设计问题航天测控系统设计问题 （1 1）测控仪表的选择方法，传感器，放大器，记录仪等。）测控仪表的选择方法

2、，传感器，放大器，记录仪等。（2 2）总体设计原则，测试系统，测控系统的设计）总体设计原则，测试系统，测控系统的设计（3 3）提高测控系统精度的方法，）提高测控系统精度的方法，（4 4）测控系统的组成类型设计方法，）测控系统的组成类型设计方法，（5 5）测控系统的数学模型求解方法，测控系统的数学模型）测控系统的数学模型求解方法，测控系统的数学模型 的作用。的作用。 3.3.航天测控系统设计技术航天测控系统设计技术 （1 1）航天器中的压力、力、温度、加速度，角度，高度）航天器中的压力、力、温度、加速度，角度，高度 信号测试系统设计方法，信号测试系统设计方法， （2 2）航天器中声波信号测控系统

3、设计方法，）航天器中声波信号测控系统设计方法， （3 3）航天器中测控系统电路的设计方法）航天器中测控系统电路的设计方法 计算机接口电路，测控电路，放大器电路设计技术计算机接口电路，测控电路，放大器电路设计技术 参考作业题设计方法参考作业题设计方法4.4.航天器测控系统电路设计方法航天器测控系统电路设计方法 （1 1）常用电路设计相关知识：放大器类，控制器类等。）常用电路设计相关知识：放大器类，控制器类等。 （2 2）电路设计的关键技术：）电路设计的关键技术： 参考作业题设计方法。参考作业题设计方法。 第一章第一章 航天测控技术基础知识航天测控技术基础知识1载人航天系统有哪些系统组成？载人航天

4、系统有哪些系统组成？ 载人航天系统包括：航天器、航天运输系统、航天发射载人航天系统包括：航天器、航天运输系统、航天发射场系统、航天测控系统、航天应用系统、航天着陆场系统和场系统、航天测控系统、航天应用系统、航天着陆场系统和航天员系统，由七大系统组成。航天员系统，由七大系统组成。2.卫星测控系统按照测控作用距离可分为哪些卫星卫星测控系统按照测控作用距离可分为哪些卫星系统：卫星测控系统按照测控作用距离可分为近地系统：卫星测控系统按照测控作用距离可分为近地卫星测控系统、中高度卫星测控系统和深控探测卫卫星测控系统、中高度卫星测控系统和深控探测卫星测控系统。星测控系统。3. 航天技术有哪些部分组成？航天

5、技术有哪些部分组成？ 通常将航天技术划分为航天运载器技术、航天通常将航天技术划分为航天运载器技术、航天器技术和航天测控技术三大组成部分器技术和航天测控技术三大组成部分4. 常用的定轨方法有几种方法？常用的定轨方法有几种方法？ 1) R1) R、E E、A A定轨方法，定轨方法， 2) R 2) R、L L、m m定轨方法，定轨方法， 3) 3 R 3) 3 R 定轨方法，定轨方法， 4) 3 r 4) 3 r定轨方法等。定轨方法等。5. 航天测控系统包括哪些部分？航天测控系统包括哪些部分？ （1 1）跟踪测量系统，）跟踪测量系统， （2 2）计算机系统，）计算机系统， （3 3）无线电遥控系统

6、和通信系统）无线电遥控系统和通信系统。 第二章第二章 测控常用传感器原理与应用测控常用传感器原理与应用 1. 电阻应变式传感器可以测量哪些物理信号电阻应变式传感器可以测量哪些物理信号 压力，力，加速度，力矩，拉压力，扭矩等压力，力，加速度，力矩，拉压力，扭矩等 2. 压阻式传感器有何作用压阻式传感器有何作用 压力、压差、加速度等参数压力、压差、加速度等参数 3. 压阻式压力传感器有何特点压阻式压力传感器有何特点 (1) 结构简单，可微型化，集成化。结构简单，可微型化，集成化。 (2) 固有频率高。固有频率高。 (3) 灵敏度高。灵敏度高。 (4) 精度高。精度高。 (5) 工作可靠，稳定性好，

7、抗振动冲击性好。工作可靠，稳定性好，抗振动冲击性好。 (6) 使用温度范围小：使用温度范围小： 4. 光电式传感器可测量哪些物理信号光电式传感器可测量哪些物理信号 压力，温度，位移测量压力，温度，位移测量5航天领域测试温度传感器航天领域测试温度传感器 铂电阻，铜电阻，半导休集成式，光学式。铂电阻，铜电阻，半导休集成式，光学式。6. 在设计航天测控系统中，给出传感器的选择方法在设计航天测控系统中，给出传感器的选择方法 A. 传感器最大量程传感器最大量程 ：Pmax(1.21.5)Pjmax B. 传感器的精度小于传感器的精度小于0.2%： C. 传感器的固有频率传感器的固有频率 ：Fg(5-10

8、)fx D. 传感器的工作温度大于测试的温度传感器的工作温度大于测试的温度2倍：倍： E. 传感器的安装尺寸符合工程应用要求，传感器的安装尺寸符合工程应用要求， F. 传感器工作条件符合使用要求传感器工作条件符合使用要求7 在设计航天器信号放大电路中应采用何种方法提在设计航天器信号放大电路中应采用何种方法提高性能高性能 第三章第三章 航天器参数测量技术航天器参数测量技术1. 轨道测量方法有几种？常用哪种方法？轨道测量方法有几种？常用哪种方法？ 完成空间目标轨道测量方法主要有两种：一种为完成空间目标轨道测量方法主要有两种：一种为光学跟踪测量；另一种为无线电跟踪测量。常用无线光学跟踪测量；另一种为

9、无线电跟踪测量。常用无线电跟踪测量电跟踪测量2. 常用测量距离方法有几种？如何选用？常用测量距离方法有几种？如何选用？ 常用测量距离方法有：脉冲测距和连续波测距。常用测量距离方法有：脉冲测距和连续波测距。脉冲测量体制一般用于航天器的近距离、短时间的发脉冲测量体制一般用于航天器的近距离、短时间的发射主动段测量；连续波测量体制多用于航天器的远距射主动段测量；连续波测量体制多用于航天器的远距离、长期运行的运行段测量。离、长期运行的运行段测量。 3. 角度信号有哪些测量方法？角度信号有哪些测量方法？ 圆锥扫描；单脉冲跟踪测角圆锥扫描；单脉冲跟踪测角 4. 航天器信号测试系统设计原则。航天器信号测试系统

10、设计原则。 1) 1) 配套性原则：传感器、放大器、记录仪。配套性原则：传感器、放大器、记录仪。 2) 2) 重复性原则：准确度小于重复性原则：准确度小于0.02%0.02%。 3) 3) 随机性原则：应用条件范围宽。随机性原则：应用条件范围宽。 4) 4) 动态响应特性：低频特性：动态响应特性：低频特性： 5) 5) 控制方法及参数符合总体设计要求控制方法及参数符合总体设计要求 6 6）设计检测保护功能）设计检测保护功能 7 7）使用条件：耐高温、低温、振动、冲击、有害气体、）使用条件：耐高温、低温、振动、冲击、有害气体、 灰尘、电场、磁场灰尘、电场、磁场5. 航天器中的压力有哪些测量方法？

11、航天器中的压力有哪些测量方法？ 传感器测压法，其他仪表测压法传感器测压法，其他仪表测压法6. 测试系统的设计方法测试系统的设计方法 参考作业实例参考作业实例 第四章第四章 航天器飞行参数控制技术航天器飞行参数控制技术 1. 论述太阳同步卫星的轨道控制方法论述太阳同步卫星的轨道控制方法 1）卫星自动控制方法）卫星自动控制方法 2）地面发出控制指令控制）地面发出控制指令控制2. 设计一套压力信号检测控制系统，压力设计一套压力信号检测控制系统，压力00.08MPa, 大大于于0.1MPa时报警显示，输出两路控制信号，时报警显示，输出两路控制信号，3V， 5V。 A. 设计选择系统单元型号、性能参数；

12、设计选择系统单元型号、性能参数； B. 画出检测控制系统图。画出检测控制系统图。(1) 选择系统单元型号、性能参数选择系统单元型号、性能参数 压力传感器的选择压力传感器的选择 PT123 精度精度0.1% 量程量程0.15% 放大器放大器AD521精度精度0.1% 数字电压表数字电压表 DT405B 4 1/2数字电压表数字电压表 精度精度0.1% 报警器选择报警器选择KZY-1型型控制电路设计：高温暖气锅炉内工作压力正常值控制电路设计：高温暖气锅炉内工作压力正常值00.08MPa，当大于，当大于0.1MPa以上时，出现超载。以上时，出现超载。为了防止锅炉爆炸，安装检测控制系统，为了实现显为了

13、防止锅炉爆炸，安装检测控制系统，为了实现显示的直观性，控制电路设计选择示的直观性，控制电路设计选择0.08MPa、显示电、显示电压压8v，0.1MPa，显示电压，显示电压10v，相当于，相当于0.1MPa压压力显示力显示1v，控制电压，控制电压5v，3v电路参数：电路参数：D1采用采用2CW8稳压二极管；稳压二极管；D2采用采用2CP12；继电器选择；继电器选择 RJ12；T1，T2三极管选择三极管选择3DG12.(9013)；D采用采用2CP12，T1，T2采用采用3DG12三极管，三极管，9013系列。系列。继电器选择继电器选择 RJ12， RJ13, RJ11 第五章第五章 航天测控系统

14、总体设计航天测控系统总体设计1. 航天测控系统总体设计原则航天测控系统总体设计原则 (1) 根据总体和单元设计技术指标要求进行设计根据总体和单元设计技术指标要求进行设计 (2) 在满足测控要求的前提下，应采用成熟的先进技术，确保系统的先在满足测控要求的前提下，应采用成熟的先进技术，确保系统的先 进性与可靠性。进性与可靠性。(3) 对关键测控项目和关键飞行段落要保证有高的测控可靠性和高稳定性对关键测控项目和关键飞行段落要保证有高的测控可靠性和高稳定性(4) 所有单元设计必须满足测控系统总体技术指标要求所有单元设计必须满足测控系统总体技术指标要求2. 论述航天轨道参数测量的要求。论述航天轨道参数测

15、量的要求。(1) 实时测量卫星的飞行轨道和姿态，为实时指挥监控、故障分析、实时测量卫星的飞行轨道和姿态，为实时指挥监控、故障分析、 姿态和轨道确定等提供信息。姿态和轨道确定等提供信息。(2) 实时测量星箭分离时刻的速度、位置，完成卫星初始轨道的测量。实时测量星箭分离时刻的速度、位置，完成卫星初始轨道的测量。(3) 为事后数据处理提供信息。为事后数据处理提供信息。(4) 运行段要求至少有运行段要求至少有5以上的测控覆盖率。以上的测控覆盖率。(5) 卫星入轨后卫星入轨后30分钟之内，上报初轨参数，分钟之内，上报初轨参数， 入轨后入轨后2h3h内提供精确的初轨参数。内提供精确的初轨参数。(6) 每天

16、升每天升(或降或降)轨出国境前最后一圈跟踪测量后，计算出一组变轨轨出国境前最后一圈跟踪测量后，计算出一组变轨 参数并作出测控站跟踪预报。参数并作出测控站跟踪预报。(7) 对于返回型卫星还要求精确计算返回控制指令时间及落点预报。对于返回型卫星还要求精确计算返回控制指令时间及落点预报。3. 在变在变 轨过程中，要进行不同的轨道机动的实现方法？轨过程中，要进行不同的轨道机动的实现方法？ 轨道圆化、倾角改变、节点旋转。轨道圆化、倾角改变、节点旋转。4. 载人航天测控网的设计原则载人航天测控网的设计原则 (1) 重点保证载人航天工程，同时兼顾中、低轨卫星和部分重点保证载人航天工程，同时兼顾中、低轨卫星和部分 同步定点卫星的测控、通信任务，并具有广泛的适用性，同步定点卫星的测控、通信任务，并具有广泛的适用性， 以提高整个测控网的利用率和经济效益。以提高整个测控网的利用率和经济效益。 (2) 以载人航天一期工程为主以载人航天一期工程为主(载人飞行载人飞行)，兼顾二期，兼顾二期(空间站空间站) 及以后其它航天任务，全面规划，统一设计，分期建设。及以后其它航天任务，全面规划，统一设计，分期建设。 (3) 采用先进技术，测控中心与测控站间采用透明传输方式，采用