燕山大学里仁学院《航天测控技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《航天测控技术》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共20个小题，每小题2分，共40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、在飞行器的制造过程中，复合材料的应用越来越广泛。假设要制造一架轻型无人机，使用复合材料的主要优势在于？（）A.复合材料的成本低于传统金属材料B.复合材料的强度和刚度不如金属材料，但其重量更轻C.复合材料具有可设计性，能够根据需求定制性能，同时减轻重量D.复合材料的加工工艺简单，易于大规模生产2、在航空发动机的燃烧室内，燃料和空气的混合与燃烧过程对发动机性能有重要影响。以下关于燃烧过程的描述，哪一项是不正确的？（）A.燃料和空气需要充分混合，以实现高效燃烧B.燃烧室内的压力和温度对燃烧效率有很大影响C.燃烧过程中会产生氮氧化物等污染物，需要采取措施进行减排D.燃烧室内的燃烧是均匀进行的，不会出现局部高温或低温区域3、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4、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5、航天器的对接技术是空间任务中的关键环节。以下关于航天器对接的描述，不正确的是：（）A.对接需要精确的导航和控制系统B.对接过程中要保证航天器之间的密封和连接可靠C.航天器对接只能在同一轨道高度和速度的情况下进行D.对接技术的发展可以实现空间站的扩建和物资补给6、飞行器的结构设计对于其性能和安全性有着至关重要的影响。以下关于飞行器结构设计的说法，错误的是：（）A.飞行器结构需要具备足够的强度和刚度，以承受飞行中的各种载荷B.采用先进的材料和制造工艺可以减轻飞行器结构的重量，提高性能C.飞行器结构设计只考虑静载荷，动载荷的影响可以忽略不计D.结构的优化设计需要综合考虑空气动力学、重量、成本等多方面因素7、航天器的发射需要考虑众多因素，如发射场的地理位置、气象条件、运载火箭的性能等。那么，选择发射场时，以下哪个因素通常是首要考虑的？（）A.纬度B.地形C.交通便利性D.周边环境8、航天器的热防护系统是保障其在高温环境下安全运行的关键。以下关于航天器热防护的描述，哪一项是不准确的？（）A.航天器在再入大气层时会受到强烈的气动加热，需要有效的热防护措施来保护内部设备和人员B.热防护系统的材料包括陶瓷、金属和复合材料等，它们具有良好的耐高温性能C.烧蚀式热防护通过材料的烧蚀带走热量，是一种常见的热防护方式D.航天器的热防护系统一旦设计完成，就不需要进行维护和更新9、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10、在航空航天领域，飞行器的噪声控制是一个重要的研究方向。假设要降低飞机在起降阶段的噪声。以下关于飞机噪声产生的原因和降噪措施的描述，哪一项是有效的？（）A.飞机噪声主要由发动机尾气排放产生，与机体结构无关B.增加发动机功率可以降低噪声水平C.优化飞机的外形设计、改进发动机进气和排气系统、采用降噪材料等可以降低噪声D.飞机噪声对周围环境没有影响，无需采取降噪措施11、在航天器的热控制中，保持合适的温度对于航天器的正常运行至关重要。以下关于航天器热控制的描述，不正确的是：（）A.航天器在太空中会受到太阳辐射、地球反射等多种热环境的影响B.热控涂层、热管、隔热材料等是常用的热控制手段C.航天器内部的电子设备发热对热控制影响不大，可以忽略不计D.良好的热控制设计能够提高航天器的可靠性和使用寿命12、航空发动机是飞行器的核心部件之一，其性能直接影响飞行器的飞行能力。假设在研发一款新型航空发动机，需要提高其燃油效率和推力。以下关于航空发动机的工作原理和优化策略的描述，哪一项是最有效的？（）A.增加发动机的压气机级数，必然能提高燃油效率和推力B.单纯提高燃烧室温度，无需考虑材料的耐热性能C.优化涡轮叶片的形状和材料，以提高能量转换效率D.减少发动机的零部件数量，就能降低重量和提高性能13、在航空电子系统中，通信系统起着至关重要的作用。卫星通信、甚高频通信和高频通信等是常见的通信方式。卫星通信具有覆盖范围广、通信质量高的优点，但也存在成本高、延迟大等问题。在远程飞行中，如果需要实时传输大量数据，以下哪种通信方式最为合适？（）A.卫星通信B.甚高频通信C.高频通信D.以上三种方式结合使用14、卫星的轨道机动需要消耗推进剂。假设一颗卫星需要从低轨道转移到高轨道，为了减少推进剂的消耗，以下哪种轨道转移方式最优化？（）A.霍曼转移B.双椭圆转移C.脉冲式转移D.连续推力转移15、在航空航天材料的选择中，需要考虑众多因素。对于高温环境下使用的材料，以下哪种特性不是关键的？（）A.高强度B.高熔点C.良好的导热性D.低密度16、在航空发动机的工作原理中，涉及到多种复杂的物理过程。以下关于航空发动机的描述，不正确的是：（）A.涡轮喷气发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体来推动飞机前进B.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C.活塞式发动机在现代大型客机中仍然广泛使用，因其可靠性高D.航空发动机的性能指标包括推力、燃油消耗率、重量等17、对于航空发动机的涡轮叶片材料，以下关于高温合金和陶瓷基复合材料的性能特点及应用前景，准确的是：（）A.高温合金具有良好的高温强度和韧性，是目前涡轮叶片的主要材料；陶瓷基复合材料具有更高的耐高温性能，但脆性较大，应用受到一定限制B.陶瓷基复合材料已经完全取代高温合金，成为新一代涡轮叶片的首选材料C.高温合金无法满足现代航空发动机对涡轮叶片性能的要求，正逐渐被淘汰D.高温合金和陶瓷基复合材料在性能和成本上没有优势，新型材料的研发迫在眉睫18、在航空发动机的叶片制造技术中，以下关于锻造叶片和铸造叶片的特点和应用，不正确的是（）A.锻造叶片具有较高的强度和疲劳寿命，适用于工作条件恶劣的高压涡轮叶片B.铸造叶片的制造工艺相对简单，成本较低，常用于低压涡轮叶片和压气机叶片C.随着制造技术的进步，铸造叶片的性能逐渐接近锻造叶片，可以在更多的部位替代锻造叶片D.锻造叶片和铸造叶片在材料选择和制造工艺上没有区别，只是形状和尺寸不同19、在航天任务中，太空环境对航天器的材料和部件会产生各种影响。假设一艘宇宙飞船在长期的太空飞行中。以下关于太空环境影响和防护措施的描述，哪一项是恰当的？（）A.宇宙射线会导致电子设备瞬间失效，无法采取防护措施B.微流星体撞击对航天器外壳的损害很小，可以忽略不计C.高真空环境会使材料蒸发，应选择低挥发性的材料并进行表面处理D.温度变化对航天器结构没有影响，不需要特殊的热防护设计20、飞行器的导航系统是确保其准确飞行的关键。常见的导航方式包括惯性导航、卫星导航、无线电导航等。假设一架飞机在飞行中导航系统出现偏差。以下关于可能原因的分析中，错误的是：可能是惯性导航系统的陀螺仪精度下降，产生累积误差。卫星导航信号受到干扰，导致定位不准确。无线电导航台的发射功率不稳定，影响接收信号的强度和准确性。那么，以下哪种情况最不可能导致导航偏差？（）A.飞机的飞行高度发生变化B.导航系统的软件出现故障C.飞机的磁罗盘受到磁场干扰D.飞行员误操作导航设备二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）一架无人机在执行测绘任务时，数据传输出现中断，导致部分测绘数据丢失。请分析数据传输中断的原因，评估对测绘任务的影响，并提出增强无人机数据传输稳定性的措施。2、（本题5分）一架客机在飞行中，客舱内突然出现烟雾，机组人员迅速采取排烟措施。请分析烟雾产生的可能原因，评价机组人员的应急处理是否得当，并提出预防客舱烟雾的措施。3、（本题5分）某卫星在太空遭遇微小陨石撞击，部分功能受损。但通过调整工作模式，卫星仍能继续执行部分重要任务。请研究微小陨石撞击的危害和防范难度，评估对卫星功能的影响，并提出卫星抗撞击防护和应急恢复的策略。三、案例分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某航空公司的一架客机在飞行过程中，客舱内的空调系统突然停止工作，导致乘客不适。经过检查，发现是空调系统的压缩机故障。请分析压缩机故障对客舱环境的影响，研究如何加强空调系统的维护和备件管理，以保障乘客的舒适和安全。2、（本题5分）在一次新型航空发动机的地面试车中，发动机出现了喘振现象，严重影响了发动机的性能和安全。请分析导致发动机喘振的原因，如进气道设计、压气机特性、燃烧不稳定等，并研究如何通过改进设计和控制策略来避免喘振的发生。3、（本题5分）某卫星在轨道运行一段时间后，其太阳能电池板的发电效率明显下降，影响了卫星的正常工作。研究人员通过遥测数据发现，电池板表面有部分区域出现了阴影和污垢。请分析造成太阳能电池板发电效率下降的具体原因，以及如何采取措施来解决这一问题，保证卫星的能源供应。4、（本题5分）某型客机在飞行过程中，突然遭遇强烈气流，导致飞机颠簸剧烈。机组人员迅速采取措施稳定飞机，但仍有部分乘客受伤。请分析此次事件中气流对飞机飞行的影响机制，机组人员采取的应对措施是否恰当，以及如何进一步提高飞机在遭遇极端气象条件时的安全性和乘客的保护措施。5、（本题5分）一家卫星运营企业的一颗地球同步轨道卫星，在服役多年后，出现了轨道漂移现象。请分析轨道漂移的可能原因，如太阳活动影响、地球引力场变化或推进剂消耗不均，评估对卫星通信服务的影响和采取的轨道