上海建橋?qū)W院《航天測控技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《航天測控技術(shù)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在航天器的電源系統(tǒng)中，太陽能電池板是常見的供電方式之一。其效率和輸出功率受到多種因素的影響，如光照強(qiáng)度、角度、溫度等。假設(shè)一個航天器上的太陽能電池板輸出功率明顯低于預(yù)期。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是太陽能電池板表面被灰塵或微小顆粒覆蓋，降低了接收光照的效率。電池板的朝向不正確，無法充分接收太陽光。溫度過高導(dǎo)致電池板性能下降。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致輸出功率降低？（）A.航天器所在軌道的日照時間縮短B.太陽能電池板的連接線松動C.電池板的材料老化D.航天器的姿態(tài)控制精度下降2、航空材料的性能對于飛行器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、重量和耐久性有著重要影響。先進(jìn)的航空材料如復(fù)合材料、鈦合金等在航空領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。例如，復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、低密度的特點。那么，在選擇航空材料時，首先考慮的因素通常是？（）A.強(qiáng)度B.密度C.耐腐蝕性D.成本3、航空航天中的可靠性工程旨在確保系統(tǒng)的安全和可靠運行。以下關(guān)于可靠性設(shè)計的方法和原則，哪一項是不準(zhǔn)確的？（）A.采用冗余設(shè)計，增加備份部件，提高系統(tǒng)的可靠性B.進(jìn)行故障模式和影響分析，提前識別潛在的故障模式和其影響C.選擇高質(zhì)量、經(jīng)過驗證的零部件和材料D.為了降低成本，可以適當(dāng)降低可靠性要求，只要不影響系統(tǒng)的基本功能就行4、在航空發(fā)動機(jī)的渦輪部件中，高溫燃?xì)怛?qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)，從而帶動壓氣機(jī)工作。渦輪葉片需要承受高溫、高應(yīng)力的工作環(huán)境。假設(shè)某型發(fā)動機(jī)的渦輪葉片出現(xiàn)了過早損壞的情況。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是葉片的材料耐高溫性能不足，無法承受工作溫度。葉片表面的熱障涂層失效，導(dǎo)致葉片直接暴露在高溫燃?xì)庵?。燃?xì)庵械碾s質(zhì)顆粒對葉片造成了沖蝕磨損。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致渦輪葉片過早損壞？（）A.發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速過高B.葉片的冷卻通道堵塞C.發(fā)動機(jī)的燃油燃燒不充分D.葉片的制造工藝缺陷5、衛(wèi)星的姿態(tài)確定通常需要多種傳感器的協(xié)同工作，包括太陽敏感器、地球敏感器和星敏感器等。太陽敏感器通過檢測太陽的位置來確定衛(wèi)星的姿態(tài)，其優(yōu)點是：（）A.精度高B.不受地球陰影影響C.成本低D.響應(yīng)速度快6、對于航空發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)，以下關(guān)于軸流式壓氣機(jī)和離心式壓氣機(jī)的特點描述，正確的是：（）A.軸流式壓氣機(jī)氣流沿軸向流動，增壓比高，流量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；離心式壓氣機(jī)氣流沿徑向流動，增壓比低，流量小，結(jié)構(gòu)簡單B.軸流式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，易于制造和維護(hù)；離心式壓氣機(jī)則增壓能力強(qiáng)，效率高，適用于大型發(fā)動機(jī)C.軸流式壓氣機(jī)適用于小型航空發(fā)動機(jī)，離心式壓氣機(jī)主要用于大型航空發(fā)動機(jī)D.軸流式壓氣機(jī)和離心式壓氣機(jī)在工作原理、性能和應(yīng)用上基本相同，沒有明顯區(qū)別7、航空發(fā)動機(jī)是飛行器的核心部件之一，其性能直接影響飛行器的飛行能力。假設(shè)在研發(fā)一款新型航空發(fā)動機(jī)，需要提高其燃油效率和推力。以下關(guān)于航空發(fā)動機(jī)的工作原理和優(yōu)化策略的描述，哪一項是最有效的？（）A.增加發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)級數(shù)，必然能提高燃油效率和推力B.單純提高燃燒室溫度，無需考慮材料的耐熱性能C.優(yōu)化渦輪葉片的形狀和材料，以提高能量轉(zhuǎn)換效率D.減少發(fā)動機(jī)的零部件數(shù)量，就能降低重量和提高性能8、航空航天領(lǐng)域的仿真技術(shù)在設(shè)計和研發(fā)中發(fā)揮著重要作用。以下關(guān)于仿真技術(shù)的描述，正確的是：（）A.仿真技術(shù)可以在飛行器制造出來之前，對其性能進(jìn)行預(yù)測和評估B.仿真模型越復(fù)雜，仿真結(jié)果就越準(zhǔn)確，因此應(yīng)該盡可能增加模型的復(fù)雜度C.仿真技術(shù)只能用于飛行器的性能分析，不能用于控制系統(tǒng)的設(shè)計和驗證D.仿真結(jié)果完全可以替代實際飛行試驗，不需要進(jìn)行真實的飛行測試9、飛行器的隱身技術(shù)旨在降低其被探測的概率。以下關(guān)于隱身技術(shù)的原理，不正確的是：（）A.通過改變外形減少雷達(dá)反射截面積B.使用吸波材料吸收雷達(dá)波C.降低飛行器的紅外輻射特征D.隱身技術(shù)可以使飛行器完全不被任何探測手段發(fā)現(xiàn)10、飛行器的飛行控制系統(tǒng)對于保證飛行安全和穩(wěn)定性至關(guān)重要。飛行控制系統(tǒng)通過傳感器獲取飛行器的姿態(tài)、速度、高度等信息，并通過計算機(jī)處理和控制舵面的動作來實現(xiàn)飛行姿態(tài)的調(diào)整。例如，自動駕駛系統(tǒng)可以在一定程度上減輕飛行員的工作負(fù)擔(dān)。那么，以下關(guān)于飛行控制系統(tǒng)的組成部分，哪一項是不可或缺的？（）A.傳感器B.執(zhí)行機(jī)構(gòu)C.控制器D.以上都是11、在航天任務(wù)中，衛(wèi)星的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。以下關(guān)于衛(wèi)星應(yīng)用的描述，不正確的是：（）A.氣象衛(wèi)星可以監(jiān)測天氣變化，為天氣預(yù)報提供數(shù)據(jù)支持B.導(dǎo)航衛(wèi)星能夠為地面用戶提供精確的位置、速度和時間信息C.遙感衛(wèi)星主要用于軍事偵察，對民用領(lǐng)域的作用不大D.通信衛(wèi)星可以實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的語音、數(shù)據(jù)和圖像傳輸12、飛機(jī)的飛行姿態(tài)通常由俯仰、滾轉(zhuǎn)和偏航三個角度來描述。飛行姿態(tài)的穩(wěn)定和控制對于飛行安全至關(guān)重要。假設(shè)某型飛機(jī)在飛行中出現(xiàn)滾轉(zhuǎn)不穩(wěn)定的情況。以下哪個部件最有可能出現(xiàn)故障？（）A.副翼B.升降舵C.方向舵D.擾流板13、飛行器在大氣層中飛行時會產(chǎn)生氣動加熱現(xiàn)象。以下關(guān)于氣動加熱的影響，錯誤的是：（）A.氣動加熱會使飛行器表面溫度升高，影響材料性能B.過高的溫度可能導(dǎo)致飛行器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度下降，影響飛行安全C.氣動加熱會使飛行器的阻力增加，降低飛行效率D.氣動加熱只在高超音速飛行時才會出現(xiàn)，低速飛行時可以忽略不計14、航空航天工程中的人機(jī)工效學(xué)旨在優(yōu)化人與飛行器系統(tǒng)的交互。以下關(guān)于人機(jī)工效學(xué)的描述，不正確的是：（）A.駕駛艙的布局和儀表設(shè)計要符合飛行員的操作習(xí)慣和視覺需求B.座椅的設(shè)計要考慮人體的舒適性和支撐性，減少飛行員的疲勞C.人機(jī)交互界面要簡潔明了，提供清晰準(zhǔn)確的信息D.人機(jī)工效學(xué)只關(guān)注飛行員的生理需求，不考慮心理因素15、在飛行器的飛行力學(xué)中，以下關(guān)于失速和尾旋的現(xiàn)象和原因，錯誤的是（）A.失速是指飛機(jī)機(jī)翼的升力突然下降，導(dǎo)致飛機(jī)失去升力無法維持飛行，通常是由于迎角過大引起的B.尾旋是飛機(jī)在失速后進(jìn)入的一種失控旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，很難改出，對飛行安全威脅極大C.現(xiàn)代飛機(jī)通過安裝失速告警系統(tǒng)和采用先進(jìn)的飛行控制技術(shù)，可以有效避免失速和尾旋的發(fā)生D.一旦飛機(jī)進(jìn)入尾旋，飛行員無法通過操縱飛機(jī)來改出，只能等待飛機(jī)自行恢復(fù)正常狀態(tài)16、航空發(fā)動機(jī)是飛行器的核心部件之一，其性能直接決定了飛行器的飛行能力。渦輪噴氣發(fā)動機(jī)通過燃燒燃料產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動渦輪旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生推力。在渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的工作過程中，壓氣機(jī)的主要作用是：（）A.增加氣體的溫度B.增加氣體的壓力C.降低氣體的溫度D.降低氣體的壓力17、航天器的軌道機(jī)動需要消耗大量的能量，并精確控制推力的大小和方向。假設(shè)一個航天器在進(jìn)行軌道機(jī)動時未能達(dá)到預(yù)期的位置。以下關(guān)于可能原因的分析中，錯誤的是：可能是推力器的工作時間計算錯誤，導(dǎo)致推力作用時間不足。推力器的推力大小與預(yù)期不符，無法提供足夠的動力。軌道計算模型存在誤差，對航天器的位置預(yù)測不準(zhǔn)確。那么，以下哪種情況最不可能導(dǎo)致軌道機(jī)動失?。浚ǎ〢.航天器的質(zhì)量分布發(fā)生變化B.太陽風(fēng)的強(qiáng)度突然增加C.推力器的燃料泄漏D.地面控制指令傳輸延遲18、在航空電子系統(tǒng)中，雷達(dá)系統(tǒng)是重要的組成部分。以下關(guān)于雷達(dá)工作原理的描述，不正確的是：（）A.發(fā)射電磁波并接收回波，通過分析回波來獲取目標(biāo)信息B.雷達(dá)的工作頻率越高，分辨率越高，但穿透能力越弱C.雷達(dá)只能探測金屬物體，對于非金屬物體無法檢測D.相控陣?yán)走_(dá)通過控制天線陣元的相位來實現(xiàn)波束掃描19、在航天器的電源系統(tǒng)中，關(guān)于太陽能電池陣和蓄電池的組合使用，以下說法正確的是：（）A.太陽能電池陣在有光照時為航天器供電，并為蓄電池充電；在陰影區(qū)或光照不足時，蓄電池為航天器供電，兩者相互配合，確保航天器的電力供應(yīng)穩(wěn)定可靠B.太陽能電池陣和蓄電池各自獨立工作，互不影響，根據(jù)任務(wù)需求選擇使用C.蓄電池是航天器的主要電源，太陽能電池陣僅作為輔助電源D.太陽能電池陣效率高，可靠性好，完全可以替代蓄電池為航天器提供持續(xù)穩(wěn)定的電力20、飛機(jī)的機(jī)翼設(shè)計對于飛行性能有重要影響。以下關(guān)于機(jī)翼設(shè)計的原則，哪一項是不正確的？（）A.機(jī)翼的形狀和面積需要根據(jù)飛機(jī)的任務(wù)需求和飛行條件進(jìn)行優(yōu)化B.增加機(jī)翼的后掠角可以提高飛機(jī)的高速性能，但會降低低速性能C.機(jī)翼的上反角可以增加飛機(jī)的橫向穩(wěn)定性D.機(jī)翼的設(shè)計只需要考慮空氣動力學(xué)性能，不需要考慮結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和制造工藝21、航空航天材料的疲勞性能對于飛行器的長期使用至關(guān)重要。以下關(guān)于材料疲勞的描述，不正確的是：（）A.材料在循環(huán)載荷作用下容易發(fā)生疲勞破壞，即使應(yīng)力低于其屈服強(qiáng)度B.疲勞裂紋的擴(kuò)展速度與應(yīng)力強(qiáng)度因子和材料的疲勞性能有關(guān)C.提高材料的表面光潔度可以有效提高其抗疲勞性能D.一旦材料出現(xiàn)疲勞裂紋，就會迅速擴(kuò)展導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效，無法采取措施阻止22、航空航天材料需要經(jīng)過嚴(yán)格的測試和驗證，以確保其性能和可靠性。常見的測試方法包括拉伸試驗、疲勞試驗、高溫試驗等。假設(shè)一種新型復(fù)合材料在拉伸試驗中表現(xiàn)不佳。以下哪個因素最有可能影響其拉伸性能？（）A.纖維與基體的結(jié)合強(qiáng)度B.材料的孔隙率C.纖維的排列方向D.以上因素都有可能23、航空航天材料的疲勞性能對于飛行器的使用壽命和安全性有著重要影響。疲勞是指材料在循環(huán)載荷作用下發(fā)生的破壞現(xiàn)象。為了提高材料的疲勞性能，可以采用：（）A.優(yōu)化材料的化學(xué)成分B.進(jìn)行表面處理C.改進(jìn)加工工藝D.以上方法綜合使用24、飛機(jī)的飛行性能受到多種因素的限制，如結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、發(fā)動機(jī)推力、空氣動力學(xué)特性等。在進(jìn)行飛機(jī)的性能評估時，需要綜合考慮這些因素。假設(shè)要設(shè)計一款具有短距起降能力的飛機(jī)。以下哪個設(shè)計特點對于實現(xiàn)短距起降最為關(guān)鍵？（）A.采用大推力發(fā)動機(jī)B.設(shè)計高升力機(jī)翼C.減輕飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量D.優(yōu)化飛機(jī)的起落架設(shè)計25、航天器的姿態(tài)控制對于其完成任務(wù)和保持穩(wěn)定運行至關(guān)重要。姿態(tài)控制可以通過動量輪、推進(jìn)器等裝置來實現(xiàn)。那么，以下哪種姿態(tài)控制方式精度最高？（）A.動量輪控制B.推進(jìn)器控制C.兩者精度差不多D.取決于具體情況二、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）詳細(xì)闡述飛行器的防冰除冰系統(tǒng)，解釋結(jié)冰條件的監(jiān)測和判斷方法，分析防冰除冰系統(tǒng)的工作原理和效能評估。2、（本題5分）詳細(xì)闡述航天器的姿態(tài)確定技術(shù)，包括基于星敏感器、陀螺儀、太陽敏感器等的測量方法，以及姿態(tài)解算算法，分析姿態(tài)確定的精度和實時性要求，以及在不同任務(wù)中的應(yīng)用。3、（本題5分）深入探討飛行器的高升力裝置設(shè)計，如襟翼、縫翼等的工作原理和設(shè)計方法，分析高升力裝置對飛機(jī)起降性能的影響。4、（本題5分）全面分析航天器的熱防護(hù)系統(tǒng)材料選擇，如燒蝕材料、陶瓷隔熱材料和金屬熱防護(hù)材料等的性能特點和適用范圍。解釋在再入大氣層等高熱環(huán)境下熱防護(hù)材料的工作原理和失效機(jī)制，以及新型熱防護(hù)材料的研究進(jìn)展。三、案例分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一次無人機(jī)編隊飛行表演中，由于通信延遲和協(xié)同算法不完善，編隊出現(xiàn)混亂。請分析通信延遲和協(xié)同算法對編隊飛行的影響，探討提高編隊精度和穩(wěn)定性的方法，以及如何通過地面控制和自主控制相結(jié)合的方式優(yōu)化編隊表演效果。2、（本題5分）某航空公司的一架客機(jī)在降落過程中，起落架出現(xiàn)故障無法正常放下。機(jī)組人員緊急啟動應(yīng)急預(yù)案，最終成功迫降。分析起落架故障的可能原因，機(jī)組人員采取的應(yīng)急措施的合理性和有效性，以及如何加強(qiáng)起落架的日常維護(hù)和檢測以預(yù)防類似故障。3、（本題5分）某型飛機(jī)的飛行操縱系統(tǒng)在飛行中出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象，影響飛行員的操作。分析飛行操縱系統(tǒng)卡頓的原因，比如液壓油污染、機(jī)械部件磨損或電子控制單元故障等，并研究如何提高操縱系統(tǒng)的靈活性和響應(yīng)速度。4、（本題5分）一顆地球資源衛(wèi)星在數(shù)據(jù)傳輸過程中，遭遇了數(shù)據(jù)丟失和誤碼的問題。請分析可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸問題的原因，如通信鏈路干擾、數(shù)據(jù)壓縮算法錯誤等，提出提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量和可靠性的方法，以及如何建立有效的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)機(jī)制。5、（本題5分）一架飛機(jī)在進(jìn)行大角度俯沖時，出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的跡象，部分機(jī)身結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。請分析造成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度問題的原因，如俯沖速度過大、機(jī)身材料性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計缺陷等，并提出增強(qiáng)飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的方案。四、論述題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）全面論述飛機(jī)飛行安全管理體系，分析人為因素、機(jī)械故障、環(huán)境條件等對飛行安全的影響。探討飛行安全風(fēng)險評估和預(yù)