2025年大学《航空运动》专业题库- 航空器导航设备设计与应用

2025年大学《航空运动》专业题库——航空器导航设备设计与应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）1.下列哪种导航系统属于利用地球磁场进行定位的无线电导航系统？（）A.VORB.DMEC.ADFD.GPS2.下列哪个不是惯性导航系统的误差来源？（）A.初始误差B.比力计误差C.陀螺漂移D.卫星信号延迟3.仪表着陆系统（ILS）中，提供下滑道信息的是？（）A.外部射束B.内部射束C.指引接收机D.测距设备4.全球定位系统（GPS）中，用于进行定位计算的卫星导航信号是？（）A.L1B.L2C.L1CD.以上都是5.下列哪种导航设备主要用于测量飞机到地面台站的距离？（）A.VORB.DMEC.ADFD.GPS6.在组合导航系统中，惯性导航系统的主要作用是？（）A.提供绝对位置信息B.提供速度信息C.提供姿态信息D.提供高度信息7.航空器进行精密进近着陆时，通常使用哪种导航系统进行引导？（）A.VORB.ILSC.GPSD.ADF8.下列哪种导航设备不受电离层干扰的影响？（）A.VORB.DMEC.ADFD.Loran-C9.导航系统的精度通常用哪个指标来衡量？（）A.可靠性B.准确性C.完好性D.有效性10.航空器进行长距离巡航飞行时，通常使用哪种导航系统进行导航？（）A.VORB.InertialNavigationSystemC.GPSD.ADF二、填空题（每空1分，共20分。请将正确答案填在横线上）1.导航的基本任务是确定航空器的________、________和________。2.VOR导航系统的工作频率范围是________MHz。3.DME导航系统使用________频率进行测距。4.ILS导航系统由________、________和________三部分组成。5.GPS导航系统由________、________和________三部分组成。6.惯性导航系统的核心部件是________和________。7.组合导航系统通常将________与________进行组合。8.导航误差分为系统误差和________两类。9.卫星导航系统的主要误差来源包括________、________和________。10.航空器导航设备的设计应遵循________、________和________的原则。三、简答题（每题5分，共20分。请简要回答下列问题）1.简述VOR导航系统的工作原理。2.简述惯性导航系统的主要误差来源及其对导航精度的影响。3.简述ILS导航系统的组成及其各自的功能。4.简述组合导航系统的基本原理及其优势。四、计算题（每题10分，共20分。请根据题目要求进行计算）1.飞机接收到一个VOR台站的相位差为+30度，已知飞机与台站的距离为200海里，VOR台站发射的相位基准为0度，试计算飞机偏离台站航线的距离（以海里为单位）。（假设飞机在台站航线上方）2.飞机进行GPS定位，接收到的四颗卫星的星历数据如下表所示（此处省略星历数据表格），假设飞机的位置已知，试计算飞机的三维坐标。（假设使用单点定位）五、论述题（每题10分，共20分。请根据题目要求进行论述）1.论述惯性导航系统在现代航空导航中的重要作用及其发展趋势。2.论述卫星导航系统在航空领域的应用前景及其面临的挑战。试卷答案一、选择题1.C2.D3.A4.D5.B6.B7.B8.D9.B10.C二、填空题1.位置速度方向2.108117.953.108117.954.发射台天线系统接收机5.空间段地面段用户段6.惯性测量单元（IMU）航位推算计算机7.惯性导航系统卫星导航系统8.随机误差9.卫星轨道误差卫星钟差大气延迟10.可靠性精度完好性三、简答题1.解析思路：VOR系统通过发射两个相互正交的相位差为180度的甚高频信号，利用相位差与距离的关系来确定飞机相对于台站的位置。飞机上的VOR接收机接收两个信号，通过测量它们的相位差，并与基准相位比较，即可确定飞机偏离台站航线的角度，从而实现导航。2.解析思路：惯性导航系统的误差主要来源于初始误差、比力计误差和陀螺漂移。初始误差包括初始位置、速度和姿态的误差，这些误差会随着时间的推移呈指数级增长。比力计误差是指比力计测量加速度时产生的误差，会导致速度误差累积。陀螺漂移是指陀螺仪由于内部摩擦和外场影响而产生的漂移，会导致姿态误差累积。这些误差都会影响惯性导航系统的精度，其中陀螺漂移是主要的误差来源。3.解析思路：ILS导航系统由发射台、天线系统和接收机三部分组成。发射台负责发射无线电信号，天线系统包括外部射束和内部射束，分别提供航向和下滑道信息。接收机负责接收无线电信号，并解算出飞机的位置和姿态，引导飞机沿预定航线飞行。4.解析思路：组合导航系统是将惯性导航系统与其他导航系统（如卫星导航系统）进行组合，利用不同导航系统的优势互补，以提高导航精度和可靠性。组合导航系统的基本原理是利用其他导航系统的信息对惯性导航系统的误差进行修正，从而减小惯性导航系统的误差累积。组合导航系统的优势在于提高了导航精度和可靠性，扩展了导航系统的应用范围。四、计算题1.解析思路：根据VOR导航系统的原理，飞机偏离台站航线的距离可以通过相位差与地球周长比例关系计算。地球周长约为21600海里，360度相位差对应一个整圆周，因此1度相位差对应60海里。所以，偏离距离为30度*60海里/度=1800海里。但是题目中假设飞机在台站航线上方，因此实际偏离距离为1800海里/2=900海里。2.解析思路：GPS定位原理是基于三边测量。首先，根据星历数据计算出每颗卫星的绝对位置。然后，根据接收到的卫星信号时间延迟，计算出飞机到每颗卫星的距离。最后，利用三维坐标距离公式，建立方程组，解算出飞机的三维坐标。由于题目中省略了星历数据表格，无法进行具体计算。五、论述题1.解析思路：惯性导航系统在现代航空导航中扮演着重要角色，特别是在卫星导航信号受干扰或不可用的场合，如防空作战、反潜作战、导航战等。惯性导航系统具有自主性、连续性、全天候、抗干扰等优点。未来惯性导航系统的发展趋势是提高精度、缩短启动时间、降低成本、小型化、智能化，并与卫星导航系统、地形匹配导航系统、天文导航系统等进行更深入的组合，以实现更高精度、更高可靠性的导航。2.解析思路：卫星导航系统在航空领域的应用前景广阔，可以实现航空器的自主导