航天器技术原理及应用测试卷

航天器技术原理及应用测试卷姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、填空题1.航天器按飞行轨道可分为地球轨道航天器、行星际轨道航天器和星际轨道航天器。

2.航天器的轨道高度对轨道寿命、观测范围和有效载荷能力有重要影响。

3.航天器推进系统主要包括化学推进系统、电推进系统和离子推进系统。

4.航天器天线技术主要分为抛物面天线、碟形天线和阵列天线。

5.航天器热控制系统通常包括热辐射系统、热交换系统和热防护系统。

6.航天器遥测遥控系统主要包含遥测系统、遥控系统和数据传输系统。

7.航天器姿轨控系统由姿态控制系统、轨道控制系统和机动控制系统组成。

8.航天器回收着陆系统一般包括着陆伞系统、减速伞系统和弹射座椅系统。

答案及解题思路：

1.解题思路：航天器按照飞行轨道的不同，可以划分为地球轨道航天器、行星际轨道航天器和星际轨道航天器。这一分类是根据航天器的飞行轨道范围进行的。

2.解题思路：航天器的轨道高度决定了其在太空中的运行寿命、观测范围以及能够搭载的有效载荷能力。轨道高度越高，航天器的运行寿命越长，但观测范围和有效载荷能力可能受限。

3.解题思路：航天器推进系统主要包括化学推进系统、电推进系统和离子推进系统。这些推进系统是航天器实现轨道机动、姿态控制和着陆等任务的关键。

4.解题思路：航天器天线技术主要分为抛物面天线、碟形天线和阵列天线。这些天线技术具有不同的功能特点，适用于不同的航天任务。

5.解题思路：航天器热控制系统通常包括热辐射系统、热交换系统和热防护系统。这些系统共同保证航天器在太空环境中保持适宜的温度。

6.解题思路：航天器遥测遥控系统主要包含遥测系统、遥控系统和数据传输系统。这些系统是航天器与地面控制站之间进行信息交流和控制的桥梁。

7.解题思路：航天器姿轨控系统由姿态控制系统、轨道控制系统和机动控制系统组成。这些系统协同工作，保证航天器在太空中的稳定运行。

8.解题思路：航天器回收着陆系统一般包括着陆伞系统、减速伞系统和弹射座椅系统。这些系统在航天器返回地球时提供必要的减速和着陆保障。二、选择题1.以下哪种航天器属于低轨道航天器？（）

A.地球同步轨道卫星

B.地球轨道科学实验卫星

C.地球同步轨道气象卫星

D.近地轨道通信卫星

2.以下哪个参数是影响航天器轨道稳定性的主要因素？（）

A.航天器质量

B.航天器形状

C.航天器速度

D.航天器姿态

3.以下哪种航天器推进系统适用于快速轨道转移？（）

A.火箭推进系统

B.电推进系统

C.化学推进系统

D.固体火箭推进系统

4.以下哪种航天器天线技术具有较高增益？（）

A.振子天线

B.透镜天线

C.微带天线

D.阵列天线

5.以下哪个系统在航天器热控制系统中负责吸收和储存热量？（）

A.主动式热控制系统

B.被动式热控制系统

C.热辐射控制系统

D.热传导控制系统

6.以下哪个系统负责航天器的姿态调整？（）

A.推进系统

B.陀螺仪系统

C.反作用控制系统

D.导航系统

7.以下哪个系统负责航天器在回收着陆过程中的姿态控制？（）

A.推进系统

B.导航系统

C.稳定系统

D.遥控系统

8.以下哪个系统负责航天器回收着陆过程中的姿态控制？（）

A.推进系统

B.导航系统

C.稳定系统

D.遥控系统

答案及解题思路：

1.答案：D

解题思路：低轨道航天器通常指轨道高度在2000公里以下的航天器，近地轨道通信卫星的轨道高度通常在此范围内，因此属于低轨道航天器。

2.答案：A

解题思路：航天器质量是影响轨道稳定性的主要因素之一，因为质量越大，所需的推力就越大，对轨道的扰动也越难恢复。

3.答案：B

解题思路：电推进系统由于其高效的能量转换率和较低的单位质量推力，适用于需要快速轨道转移的航天器。

4.答案：D

解题思路：阵列天线通过多个天线单元的协同工作，可以实现更高的增益，适用于需要远距离通信的航天器。

5.答案：B

解题思路：被动式热控制系统通过吸收和储存热量来调节航天器的温度，是热控制系统中常用的一种方式。

6.答案：C

解题思路：反作用控制系统通过控制推进剂喷出的方向来产生推力，从而改变航天器的姿态。

7.答案：A

解题思路：推进系统在航天器回收着陆过程中可以通过调整推力方向来控制航天器的姿态。

8.答案：D

解题思路：遥控系统可以通过地面指令来控制航天器的姿态，在回收着陆过程中尤为重要。三、判断题1.航天器轨道高度越高，轨道周期越长。（）

答案：√

解题思路：根据开普勒第三定律，轨道周期与轨道半长轴的立方成正比。因此，轨道高度越高，轨道半长轴越大，轨道周期也就越长。

2.化学推进系统具有较快的加速功能。（）

答案：√

解题思路：化学推进系统通过燃烧推进剂产生推力，其加速功能通常较快，适用于需要快速调整轨道或姿态的航天器。

3.微带天线具有较小的尺寸和重量。（）

答案：√

解题思路：微带天线由于其结构特点，相比传统天线，具有更小的尺寸和重量，适用于空间有限的航天器。

4.被动式热控制系统适用于长时间运行在高温环境中的航天器。（）

答案：×

解题思路：被动式热控制系统主要依靠材料的热辐射和热传导来调节温度，对于长时间运行在高温环境中的航天器，其效率可能不足，需要主动式热控制系统来更有效地散热。

5.反作用控制系统主要由发动机和控制系统组成。（）

答案：√

解题思路：反作用控制系统通过产生反作用力来调整航天器的姿态，其核心部件包括发动机和控制系统。

6.导航系统负责航天器的姿态调整。（）

答案：×

解题思路：导航系统主要负责航天器的位置、速度和姿态的测量与计算，而姿态调整通常由反作用控制系统或稳定系统来完成。

7.稳定系统负责航天器在回收着陆过程中的姿态控制。（）

答案：√

解题思路：稳定系统通过调整航天器的姿态，保证其在回收着陆过程中的稳定性和安全性。

8.航天器遥控系统主要负责航天器的姿态调整。（）

答案：×

解题思路：航天器遥控系统主要负责对航天器进行远程操作和控制，姿态调整通常由专门的控制系统（如反作用控制系统或稳定系统）来执行。四、简答题1.简述航天器推进系统的分类及其特点。

答案：

航天器推进系统根据推进剂的不同，主要分为以下几类：

火箭推进系统：使用化学推进剂，特点是推力大、速度快，但携带量有限。

电推进系统：使用电能作为动力源，特点是推力较小，但效率高，工作时间长。

太阳帆推进系统：利用太阳辐射压力推进，特点是无需携带推进剂，但速度慢。

磁场推进系统：利用磁场作用推进，特点是效率高，但技术复杂。

解题思路：

首先介绍推进系统的分类，然后针对每种类型，简述其特点，包括推进剂类型、推力特性、效率、适用范围等。

2.简述航天器天线技术的原理及应用。

答案：

航天器天线技术基于电磁波传播原理，利用天线发射和接收电磁信号。其原理包括：

发射：将电信号转换成电磁波，通过天线发射到空间。

接收：天线接收来自地球或其他航天器的电磁波，转换成电信号。

应用：

数据传输：用于航天器与地面站之间的数据传输。

通信：实现航天器与地面或其他航天器的通信。

导航定位：通过接收地球或其他航天器的信号，进行航天器的定位和导航。

解题思路：

首先阐述天线技术的原理，包括信号转换和电磁波传播。然后列举天线技术的应用领域，如数据传输、通信和导航定位。

3.简述航天器热控制系统的组成及作用。

答案：

航天器热控制系统主要由以下部分组成：

热辐射器：将航天器内部的热量辐射到外太空。

热交换器：通过流体循环带走或吸收热量。

热绝缘材料：减少热量的传导和辐射。

温度控制系统：调节航天器内部温度。

作用：

保持航天器内部温度稳定，保证设备正常运行。

防止航天器表面温度过高或过低，保护航天器结构。

解题思路：

先介绍热控制系统的组成部分，然后分别说明每个部分的作用，最后总结热控制系统整体的作用。

4.简述航天器姿轨控系统的原理及组成。

答案：

航天器姿轨控系统通过改变航天器姿态和轨道来实现精确控制。其原理包括：

姿态控制：通过改变航天器的方向和姿态，实现定向和稳定。

轨道控制：通过改变航天器的速度和位置，实现轨道调整。

组成：

反作用控制系统：通过喷气推力调整航天器姿态和轨道。

星敏感器：用于测量航天器姿态。

推进器：提供必要的推力。

解题思路：

首先介绍姿轨控系统的原理，即通过改变姿态和轨道来实现控制。然后描述系统的组成部分，包括反作用控制系统、星敏感器和推进器。

5.简述航天器回收着陆系统的原理及组成。

答案：

航天器回收着陆系统用于将航天器安全返回地球。其原理包括：

减速：通过空气阻力或降落伞等减速装置，降低航天器速度。

着陆：通过控制下降姿态和速度，使航天器平稳着陆。

组成：

减速装置：如空气制动伞或反作用推进器。

降落伞系统：用于减速和稳定下降。

着陆控制装置：如着陆缓冲装置，用于吸收着陆冲击。

解题思路：

首先阐述回收着陆系统的原理，即通过减速和着陆控制实现安全返回。然后描述系统的组成部分，包括减速装置、降落伞系统和着陆控制装置。五、论述题1.阐述航天器推进系统在航天任务中的重要作用。

解答：

航天器推进系统是航天器能够进入预定轨道、进行变轨操作以及实现精确着陆的关键。其主要作用包括：

提供必要的推力，使航天器能够克服地球引力，进入太空；

在轨道上实现速度和方向的调整，保证航天器按照既定轨迹运行；

在必要时进行制动或加速，满足航天任务的特殊需求；

提供姿态控制所需的推力，保持航天器在预定方向上的稳定；

在返回地球时，提供足够的推力使航天器减速并安全着陆。

2.论述航天器天线技术在航天通信领域的应用。

解答：

航天器天线技术在航天通信领域扮演着的角色，其主要应用包括：

实现航天器与地面控制中心的通信，传递指令和接收数据；

在深空探测任务中，提供长距离的信号传输能力；

实现多星通信，提高航天器网络的覆盖范围和通信效率；

利用天线波束扫描技术，实现与地面站或航天器之间的精确对准；

通过天线设计优化，提高通信信号的传输质量和抗干扰能力。

3.论述航天器热控制系统在航天器运行中的重要性。

解答：

航天器热控制系统对于保证航天器在极端温度环境中的正常运行，其重要性体现在：

通过热控制，保持航天器内部设备的温度在适宜范围内，防止过热或过冷；

防止因温度变化导致的材料功能下降，延长航天器使用寿命；

保证航天器上的传感器、电子设备等精密仪器的正常工作；

保障航天器表面的涂层和热控材料不会因温度变化而脱落或损坏；

在返回地球大气层时，通过热控制系统减轻再入过程中的热载荷。

4.论述航天器姿轨控系统在航天任务中的关键作用。

解答：

航天器姿轨控系统是保证航天器按照预定轨迹和姿态运行的必要系统，其关键作用包括：

维持航天器在轨道上的稳定，防止因轨道扰动而偏离预定轨迹；

实现航天器的姿态调整，保证其各个面朝向地球或太阳等天体；

在必要时进行轨道机动，满足航天任务的需求；

通过精确控制，实现航天器与目标天体（如卫星、行星等）的对接；

在返回地球时，进行姿态调整以实现精确着陆。

5.论述航天器回收着陆系统在航天任务中的必要性。

解答：

航天器回收着陆系统是航天任务中不可或缺的部分，其必要性体现在：

实现航天器的安全返回，保证宇航员的生命安全；

防止航天器残骸对地球环境造成污染；

实现航天器的重复使用，降低航天任务的成本；

通过回收，获取航天器上的实验数据和科学样品；

为未来深空探