大连翻译职业学院《卫星工程》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《卫星工程》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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、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法，哪一项是不正确的？（）A.利用动量轮或控制力矩陀螺等装置产生控制力矩，调整航天器的姿态B.通过喷射推进剂产生反作用力矩，实现航天器的姿态控制C.利用太阳帆产生的光压力来控制航天器的姿态，这种方法适用于长期的姿态稳定控制D.航天器的姿态控制只需要在发射和轨道调整阶段进行，在正常运行阶段不需要进行姿态控制2、有关火箭的发射轨道设计，以下对于低地球轨道发射和地球同步转移轨道发射的特点及适用任务，正确的是：（）A.低地球轨道发射所需能量较少，适用于近地观测、科学实验等任务；地球同步转移轨道发射需要更高的能量，主要用于通信卫星等需要保持固定位置的航天器发射B.地球同步转移轨道发射操作简单，风险低；低地球轨道发射则复杂且风险高C.低地球轨道发射和地球同步转移轨道发射在技术难度和成本上没有明显区别，选择主要取决于任务需求D.火箭发射轨道的选择对任务影响不大，可以根据发射场的条件随意决定3、航天器的热控制对于保证其内部设备的正常运行至关重要。在太空中，航天器会受到太阳辐射、地球红外辐射和自身发热等多种热源的影响。为了维持航天器内部的适宜温度，通常会采用散热片、隔热材料和主动热控系统等措施。当航天器处于阴影区时，主要依靠：（）A.散热片散热B.隔热材料保温C.主动热控系统加热D.以上措施同时作用4、飞机的起落架设计需要考虑多种因素，包括飞机的重量、速度、跑道条件等。起落架的减震系统对于减少飞机着陆时的冲击至关重要。油气式减震器是一种常见的起落架减震装置，其工作原理是利用气体的压缩和液体的流动来吸收能量。在油气式减震器中，气体的压力和液体的粘度对减震效果有着重要影响。为了提高减震效果，通常会：（）A.增加气体压力，降低液体粘度B.降低气体压力，增加液体粘度C.同时增加气体压力和液体粘度D.同时降低气体压力和液体粘度5、在航空航天领域，飞行数据分析对于提高飞行安全和性能具有重要意义。关于飞行数据分析的方法，以下错误的是：（）A.运用统计学方法对大量飞行数据进行处理和分析B.通过建立数学模型来预测飞行性能和潜在的故障C.飞行数据分析只关注飞机的机械性能，不考虑飞行员的操作因素D.利用数据挖掘技术发现隐藏在数据中的规律和趋势6、卫星的姿态控制对于其正常工作和完成任务至关重要。姿态控制可以通过动量轮、磁力矩器和推力器等装置来实现。动量轮通过改变自身的转速来产生控制力矩，磁力矩器利用地球磁场产生控制力矩，推力器则通过喷出气体产生推力来控制姿态。在卫星姿态控制中，动量轮的主要优点是：（）A.控制精度高B.响应速度快C.消耗能量少D.不受外界干扰7、飞机的飞行速度可以通过马赫数来表示，马赫数是飞机速度与当地音速的比值。当飞机以超音速飞行时，会产生强烈的激波阻力。为了减小激波阻力，飞机的外形通常设计为：（）A.钝头形状B.尖头形状C.圆形截面D.方形截面8、飞行器的隐身技术是现代航空航天领域的研究热点之一。以下关于隐身技术的实现途径，哪一项不是主要手段？（）A.外形设计，减少雷达反射截面B.使用吸波材料，吸收雷达波C.降低发动机的红外辐射D.增加飞行器的表面粗糙度，散射雷达波9、航空航天中的飞行安全管理是至关重要的。以下关于飞行事故的调查和预防，哪一项是不正确的？（）A.飞行事故调查需要收集各种数据和证据，分析事故的原因和过程B.根据调查结果制定相应的预防措施，避免类似事故的再次发生C.飞行事故都是由单一原因引起的，只要解决了这个原因就能杜绝事故D.持续的安全培训和监督对于提高飞行安全水平具有重要作用10、航天器的电源系统为其提供能源保障。假设一颗深空探测卫星需要在远离太阳的区域长时间工作，以下哪种电源系统最适合为其供电？（）A.太阳能电池阵列B.化学电池C.核电池D.燃料电池11、在航空航天领域，飞行器的可靠性评估是确保飞行安全的重要环节。以下关于可靠性评估方法，哪一项是不正确的？（）A.故障模式与影响分析（FMEA）通过分析可能的故障模式及其对系统的影响，评估系统的可靠性B.可靠性框图法通过构建系统的可靠性框图，计算系统的可靠度C.蒙特卡罗模拟法通过随机抽样模拟系统的运行过程，评估系统的可靠性D.可靠性评估只需要在飞行器设计阶段进行，在生产和使用阶段不需要进行12、航天器在太空中的运行需要遵循一系列的轨道力学原理。关于地球同步轨道，以下哪一项描述是不正确的？（）A.地球同步轨道上的航天器绕地球运行的周期与地球自转周期相同，从地面上看，航天器好像静止在天空中的某一位置B.地球同步轨道分为地球静止轨道、倾斜地球同步轨道和太阳同步轨道，它们具有不同的特点和应用C.要将航天器送入地球同步轨道，需要精确计算发射速度和轨道参数，并且在发射过程中进行多次轨道调整D.地球同步轨道上的航天器不受地球引力的影响，处于完全失重状态13、航空发动机是飞行器的核心部件之一。以下关于航空发动机类型和特点的叙述，错误的是：（）A.涡轮喷气发动机适用于高速飞行，但燃油效率在低速时较低B.涡轮风扇发动机在亚音速飞行时具有较好的燃油经济性和推力C.涡轮螺旋桨发动机适用于低速飞行，其功率主要来自螺旋桨D.冲压发动机在低速时就能高效工作，常用于各类飞行器的起飞阶段14、在航天器的结构设计中，需要考虑到发射时的振动和冲击载荷。为了保证结构的完整性和可靠性，通常会采用特殊的设计和材料。假设某型卫星在发射过程中出现结构部件损坏。以下哪个原因最有可能导致这种情况？（）A.结构设计强度不足B.材料选择不当C.发射时的振动频率与卫星结构的固有频率接近，发生共振D.装配工艺存在问题15、在航空发动机的涡轮部件中，高温和高转速对材料和设计提出了苛刻要求。假设正在研发一款新型涡轮发动机。以下关于涡轮设计和材料的描述，哪一项是正确的？（）A.涡轮叶片采用空心结构可以减轻重量，但会降低强度B.新型陶瓷材料可以完全替代金属材料用于涡轮制造C.增加涡轮叶片的数量可以提高发动机性能，没有任何副作用D.合理的冷却设计可以延长涡轮部件的使用寿命，提高可靠性二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）详细论述飞机的自动驾驶技术，包括自动油门控制、自动飞行指引、自动着陆系统等的工作原理和发展历程。分析自动驾驶技术在提高飞行安全性、准确性和效率方面的作用，以及面临的技术挑战和法律规范。2、（本题5分）深入探讨航空航天中的飞行力学建模不确定性分析，包括气动力系数不确定性、质量分布不确定性和模型简化带来的误差。分析不确定性对飞行性能预测和控制的影响，以及如何采用鲁棒控制和自适应控制方法应对不确定性。3、（本题5分）一架直升机在海上执行救援任务时，遭遇强风大浪，机身出现进水情况。机组人员迅速采取排水措施，成功完成救援并返航。请分析机身进水的原因，评价机组人员的应急处理能力，并提出直升机海上作业的防护和改进措施。三、论述题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）深入探讨航空发动机的进气道防冰技术。分析进气道结冰的危害和防冰措施。研究防冰系统的工作原理和设计要点。2、（本题5分）在航空航天工程中，复合材料的应用日益广泛。请详细阐述复合材料在飞行器结构中的应用优势，包括减重、提高强度和耐腐蚀性等方面，分析其制造工艺和质量控制的难点，以及在未来航空航天领域的发展趋势和潜在应用。3、（本题5分）深入探讨飞机的飞行控制系统可靠性设计。分析冗余技术、故障检测与隔离技术在飞行控制系统中的应用。研究如何提高飞行控制系统的容错能力和可靠性，保障飞行安全。4、（本题5分）详细分析航天器的姿态敏感器，如太阳敏感器、地球敏感器、星敏感器等的工作原理和性能特点，以及它们在姿态确定中的作用。5、（本题5分）航空航天工程中的多体动力学问题在飞行器姿态控制和机构运动中较为常见。请深入探讨多体系统的建模方法和运动方程求解，分析关节约束、外力作用和内部驱动对多体系统运动的影响，研究多体动力学在飞行器舵面控制、起落架收放和卫星展开机构中的应用案例和关键技术。四、案例分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一颗卫星在太空遭遇微小陨石撞击，导致部分功能受损。请分析陨石撞击对卫星造成的影响，如结构破坏、电子设备故障等，并探讨如何提高卫星在太空环境中的抗撞击能力。2、（本题10分）一架新型战斗机在进行高速飞行试验时，发动机出现喘振现象，影响了飞机的性能和安全。相关