航天器軌道機(jī)動(dòng)與姿態(tài)控制技術(shù)考核試卷

航天器軌道機(jī)動(dòng)與姿態(tài)控制技術(shù)考核試卷考生姓名：__________答題日期：_______年__月__日得分：_________判卷人：_________

一、單項(xiàng)選擇題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.航天器軌道機(jī)動(dòng)的主要目的是（）

A.調(diào)整航天器軌道高度

B.改變航天器軌道傾角

C.保持航天器在預(yù)定軌道上運(yùn)行

D.提高航天器運(yùn)行速度

2.姿態(tài)控制技術(shù)主要包括哪些類型（）

A.反作用輪控制

B.推力器控制

C.重力梯度控制

D.以上都是

3.在航天器軌道機(jī)動(dòng)中，以下哪種方式可以實(shí)現(xiàn)軌道高度的調(diào)整（）

A.軌道圓化

B.軌道傾角調(diào)整

C.近心點(diǎn)或遠(yuǎn)心點(diǎn)機(jī)動(dòng)

D.偏心率調(diào)整

4.姿態(tài)控制系統(tǒng)中的反作用輪主要用于（）

A.改變航天器軌道

B.調(diào)整航天器姿態(tài)

C.保持航天器穩(wěn)定

D.提高航天器速度

5.下列哪種方法不屬于航天器姿態(tài)控制（）

A.反作用輪控制

B.推力器控制

C.飛輪控制

D.電子控制

6.軌道傾角調(diào)整時(shí)，航天器所需的機(jī)動(dòng)速度與以下哪個(gè)因素?zé)o關(guān)（）

A.航天器質(zhì)量

B.軌道高度

C.傾角調(diào)整幅度

D.地球自轉(zhuǎn)速度

7.重力梯度穩(wěn)定方法適用于以下哪種類型的航天器（）

A.低軌道航天器

B.高軌道航天器

C.同步軌道航天器

D.月球探測(cè)器

8.在進(jìn)行軌道機(jī)動(dòng)時(shí)，以下哪種因素可能影響機(jī)動(dòng)效果（）

A.航天器質(zhì)量

B.機(jī)動(dòng)速度

C.大氣阻力

D.所有以上因素

9.姿態(tài)控制系統(tǒng)中的推力器通常使用哪種推進(jìn)劑（）

A.液體推進(jìn)劑

B.固體推進(jìn)劑

C.混合推進(jìn)劑

D.氣體推進(jìn)劑

10.以下哪種方法不屬于軌道機(jī)動(dòng)（）

A.軌道圓化

B.軌道傾角調(diào)整

C.姿態(tài)控制

D.近心點(diǎn)或遠(yuǎn)心點(diǎn)機(jī)動(dòng)

11.航天器在軌道上的位置和速度可以通過以下哪個(gè)參數(shù)確定（）

A.軌道傾角

B.偏心率

C.近心點(diǎn)和遠(yuǎn)心點(diǎn)

D.基本軌道六根數(shù)

12.在軌道機(jī)動(dòng)過程中，以下哪種情況可能導(dǎo)致機(jī)動(dòng)失?。ǎ?/p>

A.機(jī)動(dòng)速度過快

B.機(jī)動(dòng)速度過慢

C.機(jī)動(dòng)方向正確

D.航天器質(zhì)量過大

13.以下哪種因素對(duì)航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)影響較小（）

A.航天器質(zhì)量

B.航天器體積

C.航天器軌道

D.地球自轉(zhuǎn)速度

14.在航天器姿態(tài)控制中，以下哪個(gè)參數(shù)表示姿態(tài)角（）

A.滾轉(zhuǎn)角

B.偏航角

C.俯仰角

D.所有以上參數(shù)

15.關(guān)于航天器軌道機(jī)動(dòng)，以下哪個(gè)說法正確（）

A.軌道機(jī)動(dòng)只能改變軌道高度

B.軌道機(jī)動(dòng)可以改變軌道形狀

C.軌道機(jī)動(dòng)不能改變軌道傾角

D.軌道機(jī)動(dòng)與姿態(tài)控制無關(guān)

16.在姿態(tài)控制系統(tǒng)中，以下哪種方法可以實(shí)現(xiàn)航天器三軸穩(wěn)定（）

A.反作用輪控制

B.推力器控制

C.重力梯度控制

D.電子控制

17.以下哪種情況可能導(dǎo)致航天器姿態(tài)失控（）

A.反作用輪故障

B.推力器燃料耗盡

C.重力梯度控制失效

D.所有以上情況

18.在軌道機(jī)動(dòng)過程中，以下哪種方法可以減小大氣阻力對(duì)機(jī)動(dòng)的影響（）

A.提高機(jī)動(dòng)速度

B.降低機(jī)動(dòng)速度

C.選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)動(dòng)時(shí)間

D.增加航天器質(zhì)量

19.以下哪種因素對(duì)航天器軌道壽命影響較大（）

A.軌道高度

B.軌道傾角

C.大氣阻力

D.航天器質(zhì)量

20.關(guān)于航天器姿態(tài)控制技術(shù)，以下哪個(gè)說法錯(cuò)誤（）

A.姿態(tài)控制系統(tǒng)可以確保航天器在預(yù)定軌道上穩(wěn)定運(yùn)行

B.姿態(tài)控制系統(tǒng)可以調(diào)整航天器指向

C.姿態(tài)控制系統(tǒng)可以改變航天器軌道

D.姿態(tài)控制系統(tǒng)對(duì)航天器正常運(yùn)行至關(guān)重要

二、多選題（本題共20小題，每小題1.5分，共30分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.航天器進(jìn)行軌道機(jī)動(dòng)時(shí)，以下哪些因素會(huì)影響機(jī)動(dòng)燃料的消耗（）

A.機(jī)動(dòng)類型

B.機(jī)動(dòng)幅度

C.航天器質(zhì)量

D.所有以上因素

2.以下哪些是航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)的常見類型（）

A.反作用輪控制

B.推力器控制

C.磁力控制

D.重力梯度控制

3.軌道機(jī)動(dòng)過程中可能遇到的困難包括（）

A.大氣阻力

B.推進(jìn)劑限制

C.機(jī)動(dòng)方向的精確控制

D.所有以上困難

4.姿態(tài)控制系統(tǒng)的作用包括（）

A.維持航天器穩(wěn)定

B.調(diào)整航天器指向

C.改變航天器軌道

D.A和B

5.以下哪些因素會(huì)影響航天器的軌道壽命（）

A.軌道高度

B.軌道傾角

C.航天器的反作用輪數(shù)量

D.大氣阻力和軌道高度

6.航天器在進(jìn)行軌道機(jī)動(dòng)時(shí)，以下哪些操作可以減少能量消耗（）

A.選擇合適的機(jī)動(dòng)時(shí)機(jī)

B.減少機(jī)動(dòng)幅度

C.提高推進(jìn)系統(tǒng)的效率

D.A和B

7.以下哪些是軌道機(jī)動(dòng)中的常見類型（）

A.Hohmann轉(zhuǎn)移

B.bielliptic轉(zhuǎn)移

C.圓化軌道

D.所有以上類型

8.姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素包括（）

A.航天器的質(zhì)量

B.航天器的形狀

C.航天器的軌道

D.航天器的工作環(huán)境

9.以下哪些情況下需要進(jìn)行航天器姿態(tài)控制（）

A.航天器發(fā)生姿態(tài)偏離

B.航天器需要調(diào)整太陽能帆板方向

C.航天器執(zhí)行觀測(cè)任務(wù)

D.所有以上情況

10.重力梯度穩(wěn)定方法的優(yōu)點(diǎn)包括（）

A.簡(jiǎn)單

B.節(jié)省燃料

C.對(duì)航天器結(jié)構(gòu)要求低

D.A和B

11.以下哪些是軌道機(jī)動(dòng)時(shí)可能采用的推進(jìn)系統(tǒng)（）

A.化學(xué)推進(jìn)

B.電推進(jìn)

C.熱推進(jìn)

D.所有以上推進(jìn)系統(tǒng)

12.姿態(tài)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)包括（）

A.響應(yīng)時(shí)間

B.穩(wěn)定性

C.控制精度

D.A、B和C

13.以下哪些因素可能導(dǎo)致航天器在軌道機(jī)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)問題（）

A.推力器故障

B.導(dǎo)航系統(tǒng)誤差

C.外部環(huán)境變化

D.所有以上因素

14.在設(shè)計(jì)軌道機(jī)動(dòng)策略時(shí)，以下哪些因素需要考慮（）

A.機(jī)動(dòng)目標(biāo)

B.燃料消耗

C.機(jī)動(dòng)時(shí)間

D.所有以上因素

15.以下哪些方法可以用于航天器姿態(tài)角的測(cè)量（）

A.星敏感器

B.陀螺儀

C.地面觀測(cè)

D.A和B

16.在軌道機(jī)動(dòng)中，以下哪些情況可能導(dǎo)致機(jī)動(dòng)失?。ǎ?/p>

A.機(jī)動(dòng)速度不準(zhǔn)確

B.機(jī)動(dòng)方向錯(cuò)誤

C.沒有考慮地球形狀的攝動(dòng)

D.A、B和C

17.以下哪些是航天器姿態(tài)控制中的非線性問題（）

A.航天器動(dòng)力學(xué)特性

B.推力器的不穩(wěn)定性

C.控制系統(tǒng)的飽和效應(yīng)

D.A、B和C

18.以下哪些方法可以用于提高航天器姿態(tài)控制的精度（）

A.使用高精度的傳感器

B.優(yōu)化控制算法

C.增加控制系統(tǒng)的帶寬

D.A、B和C

19.以下哪些因素會(huì)影響航天器軌道機(jī)動(dòng)時(shí)的推進(jìn)劑消耗（）

A.機(jī)動(dòng)策略

B.推進(jìn)系統(tǒng)的類型

C.航天器質(zhì)量

D.所有以上因素

20.在航天器姿態(tài)控制中，以下哪些技術(shù)可以減少燃料消耗（）

A.使用電推進(jìn)系統(tǒng)

B.采用被動(dòng)穩(wěn)定技術(shù)

C.優(yōu)化姿態(tài)控制策略

D.A、B和C

三、填空題（本題共10小題，每小題2分，共20分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.在軌道機(jī)動(dòng)中，Hohmann轉(zhuǎn)移是一種常用的______轉(zhuǎn)移方式。（）

2.航天器進(jìn)行姿態(tài)控制時(shí)，通常使用的姿態(tài)角包括______、______和______。（）

3.軌道機(jī)動(dòng)過程中，為了減小大氣阻力的影響，應(yīng)選擇在______進(jìn)行機(jī)動(dòng)。（）

4.姿態(tài)控制系統(tǒng)中的反作用輪通過改變航天器的______來實(shí)現(xiàn)姿態(tài)控制。（）

5.軌道傾角調(diào)整時(shí)，航天器所需的機(jī)動(dòng)速度與軌道高度和______有關(guān)。（）

6.在航天器姿態(tài)控制中，______穩(wěn)定性是指航天器在受到擾動(dòng)后能夠恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的能力。（）

7.電動(dòng)推進(jìn)器在航天器姿態(tài)控制中的主要優(yōu)點(diǎn)是______和______。（）

8.軌道機(jī)動(dòng)時(shí)，航天器的______和______決定了機(jī)動(dòng)所需的時(shí)間。（）

9.重力梯度穩(wěn)定方法主要適用于______軌道上的航天器。（）

10.姿態(tài)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮航天器的______、______和______等因素。（）

四、判斷題（本題共10小題，每題1分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.軌道機(jī)動(dòng)只能改變航天器的軌道高度。（）

2.姿態(tài)控制系統(tǒng)的目的是保持航天器在預(yù)定軌道上穩(wěn)定運(yùn)行。（）

3.在所有軌道機(jī)動(dòng)類型中，Hohmann轉(zhuǎn)移所需燃料最多。（）

4.反作用輪控制是一種主動(dòng)姿態(tài)控制方法。（）

5.軌道傾角越大，航天器所需的機(jī)動(dòng)速度越小。（）

6.電推進(jìn)系統(tǒng)在姿態(tài)控制中可以大大減少燃料消耗。（）

7.航天器在軌道上的位置和速度可以通過軌道六根數(shù)完全確定。（）

8.姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不需要考慮航天器的工作環(huán)境。（）

9.任何類型的軌道機(jī)動(dòng)都不會(huì)改變航天器的軌道形狀。（）

10.在軌道機(jī)動(dòng)過程中，大氣阻力的影響可以忽略不計(jì)。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題10分，共40分）

1.請(qǐng)描述航天器進(jìn)行軌道機(jī)動(dòng)的主要目的和常見類型，并簡(jiǎn)要說明每種類型的適用場(chǎng)景和優(yōu)缺點(diǎn)。

2.詳細(xì)解釋姿態(tài)控制系統(tǒng)的基本原理及其在航天器運(yùn)行中的作用。同時(shí)，討論至少兩種常見的姿態(tài)控制方法，包括它們的工作原理和主要優(yōu)點(diǎn)。

3.在進(jìn)行軌道機(jī)動(dòng)時(shí)，如何考慮和減小大氣阻力的影響？請(qǐng)?zhí)岢鰩追N策略，并分析每種策略的有效性和可能的風(fēng)險(xiǎn)。

4.假設(shè)你需要設(shè)計(jì)一個(gè)航天器的姿態(tài)控制系統(tǒng)，請(qǐng)列出設(shè)計(jì)過程中需要考慮的關(guān)鍵因素，并說明如何通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)來提高姿態(tài)控制的穩(wěn)定性和精度。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.C

2.D

3.C

4.B

5.D

6.D

7.C

8.D

9.A

10.C

11.D

12.A

13.D

14.D

15.B

16.D

17.D

18.A

19.D

20.C

二、多選題

1.D

2.ABD

3.ABCD

4.AB

5.AD

6.ABC

7.ABCD

8.ABCD

9.ABCD

10.AB

11.ABCD

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.AB

16.ABCD

17.ABCD

18.ABCD

19.ABCD

20.ABCD

三、填空題

1.最小能量

2.滾轉(zhuǎn)角、偏航角、俯仰角

3.夜間

4.角動(dòng)量

5.傾角調(diào)整幅度

6.動(dòng)力學(xué)

7.高效率、低燃料消耗

8.軌道高度、傾角

9.同步

10.質(zhì)量、形狀、軌道

四、判斷題

1.×

2.√

3.×

4.√

5.×

6.√

7.√

8.×

9.×

10.×

五、主觀題（參考）

1.軌道機(jī)動(dòng)目的：改變軌道高度、傾角、形狀等。常見類型：Hohmann轉(zhuǎn)移、bielliptic轉(zhuǎn)移、圓化軌道。適用場(chǎng)景：Hohmann轉(zhuǎn)移適