航空航天器星載紅外探測(cè)器技術(shù)考核試卷

航空航天器星載紅外探測(cè)器技術(shù)考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在測(cè)試考生對(duì)航空航天器星載紅外探測(cè)器技術(shù)的掌握程度，包括紅外探測(cè)器的原理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、性能評(píng)估以及在實(shí)際應(yīng)用中的問題解決能力。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15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.紅外探測(cè)器的主要功能是探測(cè)：（）

A.紫外線

B.可見光

C.紅外線

D.微波

2.紅外探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間通常在：（）

A.微秒級(jí)

B.毫秒級(jí)

C.秒級(jí)

D.分鐘級(jí)

3.星載紅外探測(cè)器常用的冷卻方式是：（）

A.自然冷卻

B.機(jī)械制冷

C.熱電制冷

D.以上都是

4.紅外探測(cè)器中，量子阱紅外探測(cè)器（QWIP）的主要優(yōu)勢(shì)是：（）

A.成像速度快

B.成像質(zhì)量高

C.成本低

D.以上都是

5.紅外探測(cè)器的成像分辨率與以下哪個(gè)因素關(guān)系最??？（）

A.成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)

B.探測(cè)器尺寸

C.成像距離

D.成像速度

6.紅外探測(cè)器在夜間或低光照條件下的成像能力主要取決于：（）

A.探測(cè)器的靈敏度

B.成像系統(tǒng)的穩(wěn)定性

C.成像信號(hào)的處理

D.以上都是

7.星載紅外探測(cè)器的功耗通常要求：（）

A.很高

B.較高

C.較低

D.很低

8.紅外探測(cè)器的主要材料是：（）

A.金屬

B.半導(dǎo)體

C.液體

D.以上都是

9.紅外探測(cè)器中的熱釋電探測(cè)器（TIR）的靈敏度主要取決于：（）

A.材料的熱電系數(shù)

B.探測(cè)器的尺寸

C.成像系統(tǒng)的分辨率

D.以上都是

10.星載紅外探測(cè)器的溫度穩(wěn)定性要求：（）

A.很高

B.較高

C.一般

D.很低

11.紅外探測(cè)器中的MCT探測(cè)器（MCT）的主要優(yōu)點(diǎn)是：（）

A.成像速度快

B.成像質(zhì)量高

C.成本低

D.以上都是

12.紅外探測(cè)器的噪聲水平通常用以下哪個(gè)參數(shù)來衡量？（）

A.靈敏度

B.響應(yīng)時(shí)間

C.噪聲等效溫差

D.成像分辨率

13.星載紅外探測(cè)器的工作溫度范圍通常在：（）

A.-50℃至+50℃

B.-100℃至+100℃

C.-200℃至+200℃

D.-300℃至+300℃

14.紅外探測(cè)器在空間探測(cè)中主要用于：（）

A.地面目標(biāo)監(jiān)視

B.天體物理研究

C.氣象監(jiān)測(cè)

D.以上都是

15.紅外探測(cè)器的成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素是：（）

A.成像速度

B.成像分辨率

C.成像質(zhì)量

D.以上都是

16.星載紅外探測(cè)器的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素是：（）

A.冷卻效率

B.成本

C.體積和重量

D.以上都是

17.紅外探測(cè)器在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用主要是：（）

A.目標(biāo)識(shí)別

B.導(dǎo)彈制導(dǎo)

C.電子戰(zhàn)

D.以上都是

18.紅外探測(cè)器的信號(hào)處理技術(shù)主要包括：（）

A.信號(hào)放大

B.信號(hào)濾波

C.信號(hào)壓縮

D.以上都是

19.星載紅外探測(cè)器的主要接口包括：（）

A.數(shù)據(jù)接口

B.電源接口

C.控制接口

D.以上都是

20.紅外探測(cè)器在遙感應(yīng)用中主要用于：（）

A.地面物體檢測(cè)

B.天氣預(yù)報(bào)

C.農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)

D.以上都是

21.紅外探測(cè)器的功耗與以下哪個(gè)因素關(guān)系最??？（）

A.探測(cè)器類型

B.冷卻方式

C.成像分辨率

D.成像速度

22.星載紅外探測(cè)器的溫度控制通常采用：（）

A.機(jī)械制冷

B.熱電制冷

C.液體冷卻

D.以上都是

23.紅外探測(cè)器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要是：（）

A.體溫檢測(cè)

B.血管成像

C.腫瘤檢測(cè)

D.以上都是

24.紅外探測(cè)器的成像質(zhì)量主要取決于：（）

A.探測(cè)器靈敏度

B.成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)

C.成像信號(hào)處理

D.以上都是

25.星載紅外探測(cè)器的主要材料應(yīng)具備以下哪個(gè)特性？（）

A.熱穩(wěn)定性好

B.電學(xué)性能好

C.化學(xué)穩(wěn)定性好

D.以上都是

26.紅外探測(cè)器在軍事偵察中的應(yīng)用主要是：（）

A.敵情監(jiān)視

B.目標(biāo)定位

C.通信對(duì)抗

D.以上都是

27.紅外探測(cè)器的噪聲水平與以下哪個(gè)因素關(guān)系最大？（）

A.成像速度

B.成像分辨率

C.信號(hào)處理算法

D.探測(cè)器靈敏度

28.星載紅外探測(cè)器的功耗與以下哪個(gè)因素關(guān)系最?。浚ǎ?/p>

A.探測(cè)器尺寸

B.成像分辨率

C.成像速度

D.冷卻方式

29.紅外探測(cè)器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用主要是：（）

A.空氣污染監(jiān)測(cè)

B.水質(zhì)監(jiān)測(cè)

C.噪聲監(jiān)測(cè)

D.以上都是

30.紅外探測(cè)器在科研領(lǐng)域的應(yīng)用主要是：（）

A.天體物理研究

B.地球科學(xué)探測(cè)

C.生物醫(yī)學(xué)研究

D.以上都是

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.紅外探測(cè)器的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：（）

A.軍事偵察

B.氣象監(jiān)測(cè)

C.地球物理探測(cè)

D.醫(yī)學(xué)成像

2.星載紅外探測(cè)器的主要技術(shù)特點(diǎn)有：（）

A.高靈敏度

B.高分辨率

C.小型化

D.長(zhǎng)壽命

3.紅外探測(cè)器中的熱釋電探測(cè)器（TIR）的主要優(yōu)勢(shì)包括：（）

A.成本低

B.靈敏度高

C.工作溫度范圍寬

D.響應(yīng)時(shí)間快

4.紅外探測(cè)器的成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素有：（）

A.成像分辨率

B.成像速度

C.成像質(zhì)量

D.成像穩(wěn)定性

5.紅外探測(cè)器在軍事偵察中的應(yīng)用包括：（）

A.敵情監(jiān)視

B.目標(biāo)定位

C.通信對(duì)抗

D.導(dǎo)彈制導(dǎo)

6.星載紅外探測(cè)器的冷卻方式包括：（）

A.機(jī)械制冷

B.熱電制冷

C.液體冷卻

D.熱輻射冷卻

7.紅外探測(cè)器的噪聲來源主要包括：（）

A.熱噪聲

B.聲子噪聲

C.閃爍噪聲

D.外部干擾噪聲

8.紅外探測(cè)器在遙感監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用包括：（）

A.地面物體檢測(cè)

B.氣象監(jiān)測(cè)

C.農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)

D.環(huán)境監(jiān)測(cè)

9.紅外探測(cè)器中的量子阱紅外探測(cè)器（QWIP）的主要特點(diǎn)有：（）

A.成像速度快

B.成像質(zhì)量高

C.工作溫度范圍寬

D.成本低

10.紅外探測(cè)器的信號(hào)處理技術(shù)主要包括：（）

A.信號(hào)放大

B.信號(hào)濾波

C.信號(hào)壓縮

D.信號(hào)解調(diào)

11.星載紅外探測(cè)器在航天器上的安裝要求包括：（）

A.抗振動(dòng)

B.抗沖擊

C.抗輻射

D.抗電磁干擾

12.紅外探測(cè)器在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用包括：（）

A.體溫檢測(cè)

B.血管成像

C.腫瘤檢測(cè)

D.內(nèi)窺鏡檢查

13.紅外探測(cè)器的材料選擇應(yīng)考慮以下因素：（）

A.紅外輻射吸收率

B.熱電性能

C.電磁兼容性

D.化學(xué)穩(wěn)定性

14.紅外探測(cè)器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用包括：（）

A.空氣污染監(jiān)測(cè)

B.水質(zhì)監(jiān)測(cè)

C.噪聲監(jiān)測(cè)

D.土壤污染監(jiān)測(cè)

15.星載紅外探測(cè)器的數(shù)據(jù)傳輸方式包括：（）

A.無線傳輸

B.有線傳輸

C.光纖傳輸

D.紅外傳輸

16.紅外探測(cè)器在科研領(lǐng)域的應(yīng)用包括：（）

A.天體物理研究

B.地球科學(xué)探測(cè)

C.生物醫(yī)學(xué)研究

D.材料科學(xué)探測(cè)

17.紅外探測(cè)器中的MCT探測(cè)器（MCT）的主要優(yōu)點(diǎn)有：（）

A.成像速度快

B.成像質(zhì)量高

C.工作溫度范圍寬

D.成本低

18.紅外探測(cè)器的成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的光學(xué)元件包括：（）

A.透鏡

B.反射鏡

C.分束器

D.濾光片

19.星載紅外探測(cè)器的功耗與以下因素有關(guān)：（）

A.探測(cè)器類型

B.成像分辨率

C.冷卻方式

D.數(shù)據(jù)處理復(fù)雜度

20.紅外探測(cè)器在航空航天器上的重要作用包括：（）

A.目標(biāo)識(shí)別

B.導(dǎo)航定位

C.狀態(tài)監(jiān)測(cè)

D.環(huán)境感知

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.紅外探測(cè)器的核心部件是______。

2.星載紅外探測(cè)器的主要冷卻方式是______。

3.量子阱紅外探測(cè)器（QWIP）的主要材料是______。

4.紅外探測(cè)器的噪聲等效溫差（NETD）是衡量______的重要參數(shù)。

5.紅外探測(cè)器的成像分辨率與______有關(guān)。

6.星載紅外探測(cè)器的功耗通常要求______。

7.紅外探測(cè)器的熱釋電探測(cè)器（TIR）主要利用______效應(yīng)工作。

8.紅外探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間通常在______范圍內(nèi)。

9.紅外探測(cè)器在夜間或低光照條件下的成像能力主要取決于______。

10.星載紅外探測(cè)器的溫度穩(wěn)定性要求______。

11.紅外探測(cè)器的成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素是______。

12.紅外探測(cè)器的主要材料應(yīng)具備______特性。

13.星載紅外探測(cè)器的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素是______。

14.紅外探測(cè)器在遙感應(yīng)用中主要用于______。

15.紅外探測(cè)器中的MCT探測(cè)器（MCT）的主要優(yōu)點(diǎn)是______。

16.紅外探測(cè)器的信號(hào)處理技術(shù)主要包括______。

17.星載紅外探測(cè)器的主要接口包括______。

18.紅外探測(cè)器在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用主要是______。

19.紅外探測(cè)器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要是______。

20.紅外探測(cè)器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用主要是______。

21.星載紅外探測(cè)器的功耗與______有關(guān)。

22.紅外探測(cè)器的成像質(zhì)量主要取決于______。

23.紅外探測(cè)器在科研領(lǐng)域的應(yīng)用主要是______。

24.紅外探測(cè)器中的量子阱紅外探測(cè)器（QWIP）的主要優(yōu)勢(shì)是______。

25.星載紅外探測(cè)器的工作溫度范圍通常在______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.紅外探測(cè)器只能探測(cè)紅外線，不能探測(cè)可見光。（）

2.星載紅外探測(cè)器的冷卻方式中，熱電制冷是最常用的。（）

3.量子阱紅外探測(cè)器（QWIP）的成像質(zhì)量通常高于MCT探測(cè)器。（）

4.紅外探測(cè)器的噪聲等效溫差（NETD）越小，探測(cè)器的靈敏度越高。（）

5.紅外探測(cè)器的成像分辨率與探測(cè)器的尺寸成反比。（）

6.星載紅外探測(cè)器的功耗通常要求較高，以滿足長(zhǎng)時(shí)間工作的需要。（）

7.紅外探測(cè)器的熱釋電探測(cè)器（TIR）對(duì)溫度變化非常敏感。（）

8.紅外探測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間通常在毫秒級(jí)，適用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。（）

9.紅外探測(cè)器在夜間或低光照條件下的成像能力主要取決于探測(cè)器的靈敏度。（）

10.星載紅外探測(cè)器的溫度穩(wěn)定性要求很高，以適應(yīng)不同溫度環(huán)境。（）

11.紅外探測(cè)器的成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素是成像分辨率和成像速度。（）

12.紅外探測(cè)器的主要材料應(yīng)具備熱穩(wěn)定性和電磁兼容性。（）

13.星載紅外探測(cè)器的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的主要因素是冷卻效率和體積重量。（）

14.紅外探測(cè)器在遙感監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用主要是地面物體檢測(cè)和氣象監(jiān)測(cè)。（）

15.紅外探測(cè)器中的MCT探測(cè)器（MCT）的主要優(yōu)點(diǎn)是成像速度快和成像質(zhì)量高。（）

16.紅外探測(cè)器的信號(hào)處理技術(shù)主要包括信號(hào)放大、濾波和壓縮。（）

17.星載紅外探測(cè)器的主要接口包括數(shù)據(jù)接口、電源接口和控制接口。（）

18.紅外探測(cè)器在軍事偵察中的應(yīng)用主要是敵情監(jiān)視和目標(biāo)定位。（）

19.紅外探測(cè)器在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用主要是體溫檢測(cè)和血管成像。（）

20.紅外探測(cè)器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用主要是空氣污染監(jiān)測(cè)和水質(zhì)監(jiān)測(cè)。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述航空航天器星載紅外探測(cè)器的主要技術(shù)指標(biāo)及其意義。

2.分析星載紅外探測(cè)器在實(shí)際應(yīng)用中可能遇到的問題及其解決方法。

3.結(jié)合實(shí)際案例，說明星載紅外探測(cè)器在航空航天領(lǐng)域的具體應(yīng)用及其優(yōu)勢(shì)。

4.討論未來航空航天器星載紅外探測(cè)器技術(shù)可能的發(fā)展趨勢(shì)及其對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的影響。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某型號(hào)衛(wèi)星計(jì)劃搭載星載紅外探測(cè)器進(jìn)行地球表面溫度監(jiān)測(cè)，請(qǐng)根據(jù)以下信息，分析該探測(cè)器的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

信息：

-探測(cè)器需覆蓋的波段為8-14微米。

-探測(cè)器需具有0.1℃的溫差分辨率。

-探測(cè)器需在-50℃至+50℃的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。

-探測(cè)器需具備高可靠性和長(zhǎng)壽命。

-探測(cè)器需與衛(wèi)星平臺(tái)接口兼容。

2.案例題：某軍事衛(wèi)星項(xiàng)目要求搭載高性能的星載紅外探測(cè)器用于夜間偵察，請(qǐng)根據(jù)以下要求，設(shè)計(jì)探測(cè)器的主要性能指標(biāo)。

要求：

-探測(cè)器需具有快速響應(yīng)能力，以滿足夜間偵察的實(shí)時(shí)性要求。

-探測(cè)器需具備高靈敏度，以在低光照條件下捕捉到細(xì)微目標(biāo)。

-探測(cè)器需具備高成像分辨率，以提供清晰的偵察圖像。

-探測(cè)器需具有抗干擾能力，以在復(fù)雜電磁環(huán)境中正常工作。

-探測(cè)器需在-100℃至+100℃的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定工作。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.C

2.B

3.C

4.D

5.A

6.A

7.D

8.B

9.A

10.A

11.D

12.C

13.C

14.D

15.B

16.D

17.D

18.D

19.A

20.A

21.C

22.B

23.A

24.D

25.D

二、多選題

1.A,B,C,D

2.A,B,C,D

3.A,B,C,D

4.A,B,C,D

5.A,B,C,D

6.A,B,C,D

7.A,B,C,D

8.A,B,C,D

9.A,B,C,D

10.A,B,C,D

11.A,B,C,D

12.A,B,C,D

13.A,B,C,D

14.A,B,C,D

15.A,B,C,D

16.A,B,C,D

17.A,B,C,D

18.A,B,C,D

19.A,B,C,D

20.A,B,C,D

三、填空題

1.探測(cè)器

2.機(jī)械制冷、熱電制冷、液體冷卻

3.InAs/InGaAs

4.噪聲等效溫差（NETD）

5.探測(cè)器尺寸

6.較低

7.熱釋電

8.毫秒級(jí)

9.探測(cè)器的靈敏度

10.很高

11.成