2025年大学第三学年（航空航天工程）航空航天导航技术试题及答案

2025年大学第三学年（航空航天工程）航空航天导航技术试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）（总共10题，每题3分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项填在括号内）1.以下哪种导航技术是基于天体观测来确定位置的？（）A.惯性导航B.天文导航C.卫星导航D.无线电导航2.航空航天中常用的惯性导航系统主要利用了什么原理来测量载体的运动参数？（）A.牛顿第二定律B.电磁感应原理C.光的传播特性D.物质的放射性3.卫星导航系统中，全球定位系统（GPS）的卫星轨道通常是哪种类型？（）A.地球同步轨道B.太阳同步轨道C.Molniya轨道D.倾斜地球同步轨道4.天文导航中，通过观测恒星来确定纬度时，主要依据的是恒星的（）A.赤经B.赤纬C.视星等D.自行5.无线电导航中，甚高频全向信标（VOR）提供的是关于飞机的（）A.方位信息B.距离信息C.高度信息D.速度信息6.惯性导航系统的误差随时间积累，主要原因是（）A.传感器精度有限B.外界干扰的影响C.积分运算的累积D.数据处理算法不完善7.为了提高卫星导航的精度，通常采用的技术手段不包括（）A.增加卫星数量B.提高信号强度C.差分技术D.多频段信号接收8.天文导航在现代航空航天中的应用场景主要是（）A.高精度定位B.应急备份导航C.日常航线规划D.深空探测导航9.以下哪种导航技术可以实现实时、连续的三维定位和导航？（）A.惯性导航B.天文导航C.卫星导航D.无线电导航10.航空航天导航技术中，组合导航系统的主要目的是（）A.提高导航精度B.降低成本C.简化系统结构D.便于维护第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题3分，共15分）1.惯性导航系统主要由______、______和______组成。2.卫星导航系统的空间部分由______颗卫星组成，这些卫星分布在______个轨道平面上。3.天文导航中，常用的观测仪器有______和______。4.无线电导航的主要类型包括______、______、______等。5.组合导航系统通常将______导航系统与______导航系统进行组合。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述惯性导航系统的工作原理及优缺点。2.说明卫星导航系统的定位原理，并分析其在航空航天中的优势。3.阐述天文导航在航空航天应用中的局限性。四、材料分析题（共15分）材料：在一次深空探测任务中，探测器使用了多种导航技术。其中，惯性导航系统在长时间飞行中提供了基本的运动参数，但随着时间推移，误差逐渐增大。卫星导航系统在接近行星时受到信号遮挡等影响，定位精度下降。而天文导航在整个任务过程中，通过观测恒星等天体，为探测器提供了较为稳定的方位参考，在关键位置修正了导航数据。1.分析惯性导航系统误差增大的原因。（5分）2.说明卫星导航系统在接近行星时定位精度下降的可能因素。（5分）3.探讨天文导航在此次任务中发挥的作用及优势。（5分）五、综合应用题（共20分）假设你负责设计一个小型无人机的导航系统，要求具备较高的精度和可靠性。请综合考虑各种导航技术，阐述你的设计方案，并说明每种技术在其中的作用。答案：一、选择题：1.B2.A3.B4.B5.A6.C7.B8.B9.C10.A二、填空题：1.惯性测量单元、计算机、导航软件；2.24、6；3.六分仪、星敏感器；4.甚高频全向信标（VOR）、测距仪（DME）、仪表着陆系统（ILS）；5.惯性、卫星三、简答题：1.工作原理：利用惯性测量单元测量载体的加速度，通过积分运算得到速度和位置。优点：自主性强、隐蔽性好、短期精度高。缺点：误差随时间积累、成本高、校准复杂。2.定位原理：卫星向地面发送信号，接收机通过测量信号传播时间确定与卫星的距离，结合多颗卫星信息计算位置。优势：全球覆盖、高精度、实时定位、可连续导航。3.局限性：受天气影响大、观测时间有限、定位精度相对较低、需要专业知识和设备。四、材料分析题：1.惯性导航系统误差增大是因为其误差随时间积累，主要源于积分运算的累积。2.卫星导航系统在接近行星时定位精度下降可能是因为信号遮挡，行星大气等影响信号传播。3.天文导航提供稳定方位参考，修正导航数据，优势在于不受电磁干扰，在信号