尔雅航天器控制原理章节答案(学习通2023完整答案)
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第一讲 世界航天技术发展概况随堂测验
1、尔雅1960年，航天我国第一枚弹道导弹（ ）试验成功。器控
A、制原东方号
B、理章长征一号
C、节答东方红一号
D、案学东风一号
2、习通以下哪一个是完整无人飞船？（ ）
A、神州六号
B、答案神州七号
C、尔雅神州八号
D、航天神州九号
3、器控（ ）成功发射，制原使中国成为世界上第三个将人类送入太空的理章国家。
A、神舟五号
B、神州六号
C、神州七号
D、神州八号
4、（ ）成功发射，使我国首次实现一箭三星的发射。
A、长征一号
B、风暴1号
C、长征3号
D、东风一号
5、以下我国哪次实现月面软着陆？
A、嫦娥1号
B、嫦娥2号
C、嫦娥3号
D、嫦娥4号
6、____ 成为人类第一位航天员，揭开了人类进入太空的序幕。
A、加加林
B、阿姆斯特朗
C、齐奥尔科夫斯基
D、科罗廖夫
7、前苏联航天员从“____”载人飞船上走出舱外，实现了人类第一次太空行走。
A、东方号
B、上升号
C、联盟号
D、双子星座
8、下面哪些已成功发射？
A、神州十号
B、天宫二号
C、嫦娥3号
D、嫦娥5号
9、人类对于自由的向往和追求以及美苏竞争推动了人类航天事业的发展。
10、中国是最早发明火箭的国家。
第二讲 航天器的分类与系统组成随堂测验
1、下列属于基准站的是：
A、导航卫星全球定位系统（GPS）
B、预警卫星
C、拦截卫星
D、“北斗一号”导航卫星
2、下列属于航天器保障系统的是：
A、天文观测卫星上的天文望远镜
B、热控制系统
C、侦察相机上的CCD相机
D、姿态控制系统
3、航天器按照载人与否可以分为：
A、无人航天器
B、中继站
C、导航卫星
D、载人航天器
4、下列属于观测站的是：
A、侦察卫星
B、通信卫星
C、拦截卫星
D、“哈勃”太空望远镜
5、航天和航空的区别是：航天是在大气层内的空间飞行活动。
6、各类应用卫星中发射最早、发射的数量最多的是侦察卫星。
7、国际上将质量小于10,000kg的卫星称为小卫星。
8、典型航天器基本系统一般分为 和保障系统两大类。
9、人造地球卫星按照功能可以分为四类： _____、中继站、基准站和轨道武器。
10、对于返回式航天器，必须包含一个相对独立的 舱，放置需要再度返回的有效载荷和相应保障系统。
第三讲 航天器控制的基本概念随堂测验
1、轨道控制包括两方面内容：___和轨道控制。
A、轨道确定
B、轨道交会
C、轨道测量
D、轨道保持
2、下列哪些概念属于姿态控制。
A、定向
B、捕获
C、再入返回
D、交会
3、航天器按控制力和力矩的来源分哪两类。
A、被动控制
B、姿态控制
C、再入返回控制
D、主动控制
4、关于航天器的主动控制系统，下面哪几种说法是正确的。
A、航天器的主动控制系统包括星上自主控制和地面控制。
B、星上自主控制需要依赖地面设备。
C、星上自主控制完全由星载仪器实现。
D、地面控制完全不需要星载仪器。
5、轨道控制按应用方式分为四类：轨道机动，轨道保持，___和___。
A、轨道确定
B、轨道交会
C、再入返回控制
D、轨道测量
6、姿态控制包括哪两方面的内容。
A、姿态确定
B、姿态运动
C、姿态控制
D、姿态测量
7、轨道确定研究如何确定航天器的位置和速度，简称导航。
8、航天器的轨道控制与姿态控制是独立的，两者互不影响。
9、星上自主控制不依赖于地面干预，完全由星载仪器实现控制。
10、航天器的姿态稳定方式有两种：自旋稳定和____。
第二周 航天器轨道与轨道力学(1)
航天器轨道与轨道力学(1)单元测试
1、下列描述的是开普勒第三定律——周期律的是：
A、行星绕太阳公转的周期的平方与椭圆轨道的长半径的立方成正比。
B、动量变化率与作用力成正比。
C、对每一个作用，总存在一个大小相等的反作用。
D、每个行星沿椭圆轨道绕太阳运行。
2、在推导圆锥曲线时，在二体运动方程的两侧同时与（）；在推导比角动量时，在二体运动方程两侧同时与（）。
A、叉乘，叉乘
B、点乘，叉乘
C、叉乘，点乘
D、点乘，点乘
3、下列不属于牛顿贡献的是：
A、提出行星运动“椭圆律”
B、建立微积分
C、提出万有引力定律
D、发现白光是由各种不同颜色的光组成的
4、任何两个物体间均有一个相互吸引的力，这个力与它们的质量成_____，与两物体间距离平方成____。
A、正比；反比
B、正比；正比
C、反比；正比
D、反比；反比
5、根据以下哪个式子能推出比机械能守恒。
A、
B、
C、
D、
E、
6、开普勒第三定律“周期的平方与椭圆轨道长半轴的立方成正比”，即，其中与（）有关。
A、引力常数
B、航天器到中心引力体的距离
C、偏心率
D、比机械能
7、根据以下哪个式子能推出比角动量守恒。
A、
B、
C、
D、
E、
8、以下哪个是二体运动方程？
A、
B、
C、
D、
E、
9、引力参数和什么因素有关？
A、中心体质量
B、中心体体积
C、中心体密度
D、中心体组成成分
E、中心体速度
10、航天器的运行轨道为双曲线轨道，当它与行星相遇时，其轨道拐过角度，那么它与双曲线几何参数的关系为（）。
A、
B、
C、
D、
11、关于卡文迪许扭秤实验正确的是：
A、测出万有引力常数
B、测出地球圆周长
C、发现了光谱
D、证明了重力和加速度的存在
12、航天器的轨道运动有哪些特点？
A、二体运动中航天器唯一可能的运动轨道是圆锥曲线。
B、轨道运动平面是根据r和v的改变而改变的。
C、中心引力体中心不一定为圆锥曲线轨道的一个焦点。
D、由于航天器的动能和势能不变，所以比机械能保持不变。
13、一般航天器在轨运行有什么特点。
A、比机械能不变
B、动能不变
C、势能不变
D、内能不变
14、根据以下哪些式子可以联立推导出圆锥曲线轨道的偏心率？
A、
B、
C、
D、
15、推导二体运动方程时用到了以下哪些定律
A、牛顿第二定律
B、万有引力定律
C、牛顿第一定律
D、开普勒第一定律
E、开普勒第二定律
F、开普勒第三定律
16、定义无穷远处为零势能点，以下关于比机械能的说法哪些是正确的？
A、对同一中心引力体，轨道的长半轴a与航天器的比机械能是一一对应的。
B、椭圆轨道的长半轴，比机械能
C、当时，若，则，轨道为圆或椭圆。
D、航天器的比机械能仅与轨道长半轴a有关。
E、双曲线轨道的长半轴，比机械能
17、根据以下哪些式子可以联立推导出椭圆轨道的周期仅与长半轴的大小有关？
A、
B、
C、
D、
18、定义无穷远处为零势能点，若航天器的运行轨道为抛物线轨道，则其比机械能（），偏心率（）。
A、
B、
C、
D、
19、比机械能表达式为，其中第一项为航天器单位质量的动能，第二项为单位质量的势能，它等于从空间一点到另一点克服引力所做的功。常数c的值依赖于零势能参考点的选取。以下说法哪些是正确的？
A、若取无穷远处作为零势能点，则航天器的势能将始终是负的。
B、若取地球表面为零势能点，则航天器的机械能将始终是正的。
C、若取无穷远处作为零势能点，则航天器的机械能可能是正的。
D、若取无穷远处作为零势能点，则航天器的机械能将始终是负的。
E、若取地球表面为零势能点，则航天器的机械能可能是负的。
F、若取地球表面为零势能点，则航天器的势能在无穷远处无穷大。
20、在分析N体运动时，推导出第i个物体的一般运动方程为，该方程是一个二阶非线性矢量微分方程。在做了哪些假设后，可将方程简化为。
A、假定第i个物体的质量保持不变。
B、假定阻力和其他外力不存在。
C、假定除中心体外其它星体的引力不存在。
D、假定该物体不受任何外力。
21、在推导航天器N体运动方程时，根据牛顿第二定律，我们得到了第i个物体的一般运动方程为。在航天器低速、无动力飞行的情况下，可将方程简化为。
22、圆是椭圆的特殊情况，所以用于椭圆轨道的全部公式，包括周期和速度的公式都能用于圆轨道。
23、行星椭圆轨道的长半径越大，周期就越长。
24、由太阳到行星的矢径在相等的时间间隔内扫过的面积不等。
25、在忽略了阻力、推力、太阳辐射压力、由于非球形造成的影响等之后，便可以将航天器的运动简化为
26、理想情况下（即不考虑摄动影响），轨道平面的方向一直在改变。
27、二体运动只与两物体的相对位置有关，而与它们相对于惯性系的绝对距离无关。
28、取无穷远点为势能零点，若航天器在无穷远点的速度为零，则其比机械能必定为零。
29、在任意方向上给航天器以逃逸速度，则它将沿着（）形状的逃逸轨道运动。
30、对同一中心引力体，椭圆轨道的周期仅与（）的大小有关。
31、开普勒第一定律：每个行星沿____轨道绕太阳运行。
32、行星A绕太阳公转的椭圆轨道长半径为R，公转周期为T，行星B绕太阳公转的轨道长半轴为2R，则行星B的公转周期为____T。（保留小数点后3位）
33、现有甲乙两个物体，甲的质量是1kg，它距离丙S米；乙的质量为3kg，距离丙2S米，则甲受到丙的万有引力和乙受到丙的万有引力之比为____:3。（填写整数）
34、假设一个绕地球飞行的航天器，其在轨道高度为400km时，速度为7.67km/s,取地球半径为6378km，地球表面为零势能面，则其比机械能为____。（结果保留两位小数）
35、当时，无论取值如何，（），航天器的轨道是一条通过中心引力体质心和航天器当前位置的直线。
36、已知航天器在位置S的逃逸动能为a，若在无穷远处的剩余动能为b，则可知在双曲线轨道上S处航天器的动能为（）。
37、已知航天器运行轨道为椭圆轨道，长半轴，偏心率，则主焦点到近拱点的距离为（）km。（填写整数）
38、已知航天器运行轨道为椭圆轨道，半通径，偏心率，则主焦点到远拱点的距离为（）km。（填写整数）
39、若航天器在半径为的圆轨道上运行，且地球引力常数为，则其圆周速度为（）km/s。（保留2位小数）
40、若航天绕地球运动的轨道为圆轨道，轨道高度为，已知地球半径为，，取，则航天器的运行周期为（）秒。（填写整数）
41、撞击地球的流星和从地球上发射的星际探测器，它们相对于地球都是按（）轨道飞行的。
第三周 航天器轨道与轨道力学(2)
航天器轨道与轨道力学(2)单元测试
1、下面关于航天器的坐标系的说法，正确的是（ ）。
A、日心黄道坐标系中Xs轴的指向是春分点方向
B、地心赤道坐标系是固定在地球上并跟随地球转动的
C、日心黄道坐标系是随着地球绕太阳的转动而转动的
D、章动和岁差对于地心赤道坐标系和日心黄道坐标系无影响
2、在不考虑摄动的情况下，已知两个航天器在参考航天器轨道平面内的相对运动轨迹是椭圆，则其短半轴是由相对轨道的初始条件（）决定。
A、，，，
B、，
C、，，，，
D、，，，
3、下面说法正确的是（ ）。
A、地球静止轨道的周期是一个恒星日
B、地球回归轨道的周期是一个恒星日
C、地球回归轨道的周期是两个恒星日
D、太阳同步轨道的周期是一个恒星日
4、在不考虑摄动的情况下，两个航天器在参考航天器轨道平面内，相对运动轨道是封闭的必要条件为（）。
A、
B、
C、
D、
5、关于理想二体动力学方程说法正确的是
A、作用力只有二体引力，没有其他作用力
B、中心引力体非球形
C、球体的质量分布不均匀
D、考虑了第三引力体的引力
6、在春分那一天，地球在日心黄道坐标系中的坐标为（）。
A、
B、
C、
D、
7、真近点角、偏近点角及平近点角可以独立取代轨道六要素中的( )。
A、近地点时刻
B、近地点角距
C、纬度幅角
D、升交点赤经
8、下面关于时间系统说法正确的是（）。
A、一个恒星日是指春分点连续两次到达上中天的时间间隔
B、原子时是建立在力学时的基础上的
C、J2000.0是协调世界时中的一种表示形式
D、历元是天文上用月的小数表示某特殊瞬间时刻
9、椭圆长轴在轨道平面上的指向是由（ ）决定的。
A、近地点角距
B、升交点赤经
C、轨道倾角i
D、轨道长半轴a
E、轨道离心率e
10、下面关于天球上的点和圈说法正确的是（ ）。
A、天轴与天赤道面垂直
B、黄道面是地球绕太阳公转的平面
C、天轴与真地平圈垂直
D、天轴与黄道面垂直
E、真地平圈与黄道面重合
11、我们可以将天极运动分解为哪两种运动？
A、平天极绕黄极的小圆运动
B、真天极绕平天际的运动
C、真天极绕黄极的小圆运动
D、平天极绕地轴的运动
12、航天器轨道平面在空间的方位是由（ ）决定的。
A、轨道倾角i
B、升交点赤经
C、近地点角距
D、轨道长半轴a
E、轨道离心率e
13、协调世界时间UTC建立的基础是（ ）。
A、世界时
B、原子时
C、历书时
D、力学时
14、在不考虑摄动的情况下，在参考航天器轨道坐标系内，在z轴方向上满足以下哪些条件可以实现水平圆编队？
A、
B、
C、
D、
15、摄动加速度由地固坐标系中转换到地心惯性坐标系中，需考虑（ ）。
A、岁差
B、章动
C、地球自转
D、极移
16、航天器椭圆轨道的形状和大小是由（ ）决定的。
A、轨道长半轴a
B、轨道离心率e
C、过近地点时刻
D、近地点角距
E、轨道倾角i
17、地球扁率摄动对航天器轨道的长期影响表现在轨道要素（ ）。
A、近地点角距
B、升交点赤经
C、轨道倾角i
D、轨道长半轴a
18、大气阻力摄动对航天器轨道的长期影响表现在轨道要素（）。
A、轨道长半轴a
B、轨道偏心率e
C、轨道倾角i
D、升交点赤经
19、下面哪种摄动随着地球卫星离开地球距离的增大影响显著减小的是（）。
A、地球扁率摄动
B、大气阻力摄动
C、月球和太阳引力摄动
D、太阳辐射压摄动
20、低轨道上占主要地位的摄动力为（ ）。
A、地球扁率
B、大气阻力
C、日月引力
D、太阳光压
21、以下有关恒星日和平太阳时说法正确的是（ ）。
A、由于真天阳运动速度不均匀，故引入假想的平天阳
B、一个平太阳日比一个恒星日大约多4min
C、一个恒星日比太阳日大约多4min
D、一个恒星日是24小时
22、在推导相对轨道动力学方程时，我们主要用到了以下哪些坐标系？
A、参考航天器轨道坐标系
B、地心惯性坐标系
C、伴随航天器轨道坐标系
D、参考航天器本体坐标系
23、C-W方程是在哪些假设条件下得到的？
A、参考航天器运行轨道为圆轨道或近圆轨道
B、参考航天器和伴随航天器的相对距离较小
C、参考航天器运行轨道比伴随航天器运行轨道较高
D、伴随航天器的运行轨道是二体运动轨道
24、在不考虑摄动的情况下，在参考航天器轨道坐标系内，在轴方向上满足以下哪些条件可以实现空间圆编队？
A、
B、
C、
D、
25、在不考虑摄动的情况下，符合以下哪些条件时，在参考航天器轨道平面内，伴随航天器做的是以参考航天器为中心的椭圆相对运动?
A、
B、
C、
D、
26、对于地球静止轨道的描述，正确的是（）。
A、地球静止轨道一定是圆轨道
B、地球静止轨道是轨道倾角为0的地球同步轨道
C、地球静止轨道只有一条
D、周期为一个平太阳日
27、在摄动方程的推导过程中，产生轨道摄动的因素可能是（）。
A、非球形引力作用
B、其它天体引力作用
C、其它外力作用，如阻力，辐射压力，推进力等
D、其他航天器对该航天器的引力作用
28、太阳同步轨道的轨道倾角大于90度。
29、太阳光压摄动主要对高轨道航天器有影响。
30、天赤道面和真地平圈两个面所夹的角约为23.5°。
31、垂直于北黄极和南黄极连线，且过天球中心的平面为天赤道面。
32、当轨道倾角小于90度时，地球扁率摄动引起升交点东移。
33、大气阻力对航天器轨道的长期影响是使椭圆轨道逐渐变小最后陨落。
34、地球静止轨道的轨道周期是一个恒星日。
35、力学时是建立在原子时基础上的，与原子时有确定的关系。
36、由地球扁率摄动引起的轨道面进动，除了改变升交点赤经，还会改变轨道倾角。
37、根据C-W方程可知，自由运动情况下，相对运动在轨道面法线方向是独立的。
38、以地球自转运动为依据的计时系统称为（ ）。
39、决定轨道面近地点指向的轨道要素为（）。
40、当轨道倾角小于90°时，生交点（ ）移。（填写东或西）
41、已知一恒星年约365.24d，太阳同步轨道的轨道面每天约向东转过（ ）度。（保留三位有效数字）
42、研究近地卫星轨道运动的常用坐标系是（ ）。
43、可以为卫星提供一个恒定的太阳方位角的经典轨道是（ ）。
44、两个航天器星下点轨迹重合，则这两个航天器属于（）编队。
第四周 航天器姿态动力学
航天器姿态动力学单元测试
1、航天器的质心轨道坐标系是一个以航天器质心为原点的正交坐标系，其中的指向为（）。
A、沿当地垂线指向地心
B、沿轨道平面与当地水平面的交线，指向前进方向
C、垂直于轨道平面
D、由地心指向航天器
2、在航天器的坐标系中，若要讨论自旋卫星的对惯性定向运动，除了卫星的本体坐标系外，需要借助的坐标系为（）。
A、质心平动坐标系
B、惯性坐标系
C、质心轨道坐标系
D、日心黄道坐标系
3、描述三轴稳定航天器的对地定向运动，除了卫星的本体坐标系外，需要借助的坐标系为（）。
A、质心轨道坐标系
B、惯性坐标系
C、质心平动坐标系
D、日心黄道坐标系
4、若有四颗各轴转动惯量完全相同但高度不同的沿圆轨道运行的地球卫星，下面哪个高度各通道间耦合的强度最弱（）。
A、2000km
B、200km
C、500km
D、1000km
E、1500km
5、描述卫星绕地球的轨道运动的速度和位移时，通常在（）坐标系中进行描述。
A、地心赤道坐标系
B、日心黄道坐标系
C、质心轨道坐标系
D、本体坐标系
6、以本体坐标系和质心轨道坐标系为例，星体轴的位置可以通过3次旋转达到质心轨道坐标系的位置，旋转顺序有（）种可能的情况。
A、12
B、8
C、6
D、14
E、10
7、关于“3-1-2”旋转的旋转矩阵的形式，正确的是（）。
A、
B、
C、
D、
8、已知一种四元数的描述方式为，则下面那个表示四元数中的标量成分（）。
A、
B、
C、
D、
9、在低轨道占主要优势的力矩为（）。
A、气动力矩
B、重力梯度力矩
C、磁力矩
D、辐射力矩
10、对于航天器的旋转矩阵，在小角度变化情况下，姿态矩阵可写为（）。
A、
B、
C、
D、
11、关于航天器的对惯性系的旋转角速度，下面的描述正确的为（）。
A、航天器对惯性系的旋转角速度等于本体坐标系相对于质心轨道系的旋转角速度与质心轨道系相对与惯性坐标系的牵连角速度之和。
B、航天器对惯性系的旋转角速度等于本体坐标系相对于惯性坐标系的旋转角速度与惯性坐标系相对于质心轨道系的牵连加速度之和。
C、航天器对惯性系的旋转角速度是航天器相对于本体坐标系的旋转角速度。
D、航天器对惯性系的旋转角速度是航天器相对于质心轨道坐标系的旋转角速度。
12、对于线性化的俯仰轴姿态运动方程,若卫星的转动惯量为，在俯仰轴方向受到一个常值干扰力矩，设初始时刻的姿态角和姿态角速度均为零，则100s后卫星的姿态角速度和姿态角分别为（）。
A、
B、
C、
D、
13、下面给出的欧拉角旋转顺序，哪些是正确的（）。
A、1-2-3
B、3-2-1
C、1-1-3
D、3-3-1
E、2-1-1
14、下面关于航天器姿态运动的坐标系，说法正确的是（）。
A、若本体坐标系的各轴为航天器的惯量主轴，则本体坐标系又称为主轴坐标系。
B、质心轨道坐标系的轴沿轨道平面与当地水平面的交线并指向前进方向。
C、卫星的本体坐标系与卫星的质心轨道坐标系描述的是完全相同的坐标系。
D、惯性坐标系与质心平动坐标系描述的是完全相同的坐标系。
15、关于欧拉力矩方程的推导，下面的推导步骤正确的是（）。
A、
B、
C、
D、
16、航天器绕本体坐标系做“3-1-2”旋转，第一个绕“z”轴转过一个角度，第二次绕“x”轴转过，第三次绕“Y”轴转过一个角度，则以相同的旋转方式，下面哪些旋转可以达到与上述旋转相同的效果（）。
A、
B、
C、
D、
17、下面关于四元数和欧拉角的说法，正确的是（）。
A、四元数具有非唯一性，也就是说，对于同一种姿态和同一种旋转，对应两个四元数。
B、欧拉角存在奇点问题。
C、欧拉角和四元数是一一对应的。
D、欧拉角不存在奇点问题。
18、关于“3-1-2”旋转矩阵出现的奇点问题，下面说法正确的是（）。
A、当第二次旋转即绕“X”轴旋转的角度为90度时会出现奇点。
B、当第二次旋转即绕“X”轴旋转的角度为-90度时会出现奇点。
C、当第三次旋转即绕“Y”轴旋转的角度为90度时会出现奇点。
D、当第一次旋转即绕“Z”轴旋转的角度为90度时会出现奇点。
19、决定太阳光压力矩的主要因素是（）。
A、入射辐射或反射辐射的强度、频谱及方向。
B、表面形状及太阳面相对于航天器质心的位置。
C、辐射入射表面或辐射发射表面的光学性质。
D、月球距离航天器的距离。
20、下面关于航天器姿态运动的各个坐标系的说法正确的是（）。
A、描述三轴稳定航天器的对地定向运动，需要借助质心轨道坐标系。
B、描述自旋卫星的对惯性定向的运动时，需要借助质心平动坐标系。
C、描述卫星绕地球的轨道运动时，采用的是日心黄道坐标系。
D、描述自旋卫星的对惯性定向的运动时，采用的是质心轨道坐标系。
21、在（）情况下可以简化为。
A、航天器本体坐标系的各轴为主惯量轴。
B、。
C、本体坐标系与质心轨道坐标系重合。
D、航天器本体坐标系的各轴不是主惯量轴。
22、对于航天器的姿态动力学和运动学方程进行联立求解，需要的初始条件为（）。
A、初始的三轴姿态角
B、初始的三轴姿态角速度
C、初始的轨道上三轴的位置和速度
D、初始的轨道加速度
E、初始的姿态角加速度
23、关于航天器的线性化后的动力学方程，若x轴为滚动轴，y轴为俯仰轴，z轴为偏航轴，则下面说法正确的是（）。
A、俯仰轴可以独立出来，而滚动和偏航姿态是互相耦合的。
B、航天器姿态的解耦动力学方程是在忽略轨道角速度耦合或者很小的情况下得到的。
C、滚动轴可以独立出来，而俯仰和偏航姿态是互相耦合的。
D、偏航轴可以独立出来，而俯仰和滚动姿态时相互耦合的。
24、低轨道的主要姿态干扰力矩为气动力矩。
25、无论什么旋转顺序，得到的姿态旋转矩阵是完全一样的。
26、四元数具有非唯一性。
27、重力梯度力矩不仅仅是姿态干扰力矩，也可以用作航天器的姿态稳定控制。
28、磁力矩不仅仅是姿态干扰力矩，也可以用作航天器的姿态稳定控制。
29、欧拉角描述航天器姿态的缺点是会产生奇点。
30、描述三轴稳定航天器的对地定向运动，除卫星的本体坐标系外，需要借助质心轨道坐标系。
31、描述自旋卫星对惯性定向运动，除了卫星的本体坐标系外，需要借助质心平动坐标系。
32、在低轨道上占主要地位的姿态干扰力矩为（）。
33、航天器的姿态动力学方程的推导的理论依据是（）。
34、若有四颗各轴转动惯量完全相同但高度不同的沿圆轨道运行的地球卫星，轨道高度分别是200km，1000km，2000km，各通道间耦合的强度最弱的高度是（）。
35、可以作为姿态稳定的姿态干扰力矩为（）、磁干扰力矩。
36、对于轨道高度在1000千米以上并且辐射面积很大的航天器来说（）是很重要的扰动力矩。
第五周 姿态敏感器
航天器姿态敏感器单元测试
1、下列属于射频敏感器的缺点的是（）
A、无自主性
B、自主性强
C、结构复杂
D、易于漂移
2、下列属于星敏感器的缺点的是（）
A、要防止太阳干扰
B、精度高
C、功率小
D、视场不受限制
3、以视场和编码位数表示，数字式太阳敏感器的分辨率为（）
A、视场/
B、视场/n
C、视场/(2n)
D、视场/
4、以下也被称为太阳出现探测器，并用来避免其他敏感器受到太阳直射的敏感器为（）
A、太阳指示器
B、“0-1”式太阳敏感器
C、模拟式太阳敏感器
D、数字式太阳敏感器
E、红外地平仪
5、假设地平穿越式地平仪扫描周期1s，扫入时刻为2.4s，扫出时刻为2.8s，基准时间为2.5s，则航天器沿安装轴转动姿态角为（）
A、
B、
C、
D、
6、在航天器控制系统结构中，完成航天器姿态测量工作的是（）
A、姿态敏感器
B、控制器
C、执行机构
D、航天器动力学
7、在航天器控制系统结构中，完成由姿态偏差计算得到控制指令信号工作的是（）
A、控制器
B、执行机构
C、航天器动力学
D、姿态敏感器
8、在航天器控制系统结构中，完成控制指令到控制力矩转换工作的是（）
A、执行机构
B、控制器
C、航天器动力学
D、姿态敏感器
9、下列不属于数字式太阳敏感器组成结构的是（）
A、透镜
B、狭缝
C、码盘
D、光电池
10、狭缝式星敏感器利用航天器自旋对天体进行扫描，在其结构中，将光学信号转换为电信号并放大的器件是（）
A、光电倍增管
B、电子盒
C、码盘
D、杂散光屏蔽罩
11、影响陀螺技术性能指标的一个重要因素是（）
A、陀螺的漂移
B、陀螺的功率
C、陀螺的质量
D、陀螺的大小
12、磁强计是以地球磁场为基准，测量航天器姿态的敏感器。在星体上使用磁强计应注意（）
A、要对星体进行磁清洁
B、只能在太阳光照区使用
C、可以用来产生控制力矩
D、最好用在高轨卫星上
13、为获得航天器三轴姿态信息，至少需要几个测量基准源？（）
A、2个
B、1个
C、3个
D、4个
14、航天器应用的陀螺具有哪些特点？
A、长寿命
B、低功耗
C、高可靠性
D、低漂移
E、不受轨道影响
15、使用边缘敏感方案来确定地球红外圆盘中心的红外地平仪有（）
A、圆锥扫描地评议
B、自旋扫描地平仪
C、边界跟踪式地平仪
D、辐射热平衡式地平仪
16、下列属于红外地平仪优点有（）
A、轮廓清楚
B、信号源强
C、分析方便
D、精度高
E、不受轨道影响
17、圆锥扫描地平仪对大范围姿态测量和姿态机动捕获更为合适,主要有哪些优点（）
A、扫描视场大
B、响应时间快
C、对飞行任务适应性较强
D、测量精度高
18、加速度计在航天器中的应用有哪些？
A、主动章动测量
B、外层空间微重力环境测量
C、载体高度与距离测量
D、推力测量
E、姿态角速度测量
19、不受轨道影响的姿态敏感器有哪些？
A、星敏感器
B、陀螺
C、红外地平仪
D、磁强计
E、太阳敏感器
20、CCD星敏感器的主要优点有哪些？
A、同时跟踪多颗星
B、对磁场不敏感
C、精度高
D、不受轨道影响
E、功耗高
21、姿态敏感器按不同方式的测量变换器分类，下列不属于光学敏感器的是（）
A、陀螺
B、射频敏感器
C、加速度计
D、太阳敏感器
E、红外地平仪
F、星敏感器
G、地球反照敏感器
22、下列属于太阳敏感器优点，并使其得到广泛应用的有（）
A、太阳近似看作是点光源
B、光源很强，敏感器结构简单，其功率要求也很小
C、视场很大
D、可全天候工作
23、下列属于模拟式太阳敏感器组成结构的是（）
A、光学透镜
B、光电敏感元件
C、处理线路
D、码盘
24、下列属于集成于单片的太阳敏感器特点的有（）
A、采用CMOS工艺，功耗低
B、探测器用开关型光敏二极管，不用CCS，统一了工艺
C、图像中心单元采用专用集成电路，提高了适应性
D、使用面阵CCD作探测器
25、对地平辐射的波动影响最大的因素有（）
A、温度的起伏变化
B、吸收气体混合比的变化
C、云层的影响
D、昼夜交替
26、影响边界跟踪式地平仪的主要因素有（）
A、大气成分
B、温度的不规则变化
C、日出日落的光照条件变化
D、季节变化
27、下列哪几项不属于星敏感器的优点？
A、视场小
B、信号源强
C、结构简单
D、成本低，功耗小
E、不受轨道影响
F、精度高
28、姿态敏感器按不同的基准方位分类，下列以惯性空间为基准的是（）
A、加速度计
B、陀螺
C、红外地平仪
D、太阳敏感器
E、星敏感器
F、射频敏感器
29、地球敏感器的工作波段选择二氧化碳15微米的吸收带的主要原因有（）
A、温度波动的影响较小
B、对水蒸气和云层辐射起伏扰动有很好的屏蔽能力
C、地平辐射分布具有较大梯度
D、符合目前红外技术水平，可供实用
E、红外辐射强度大
30、辐射热平衡式地平仪适合长寿命飞行任务，因其具有哪些优点（）
A、没有运动部件
B、体积和质量较小
C、功耗低
D、测量精度高
31、磁强计一般常用在低轨道卫星上。
32、射频敏感器的测量量是天线视轴和信号源之间的角速度误差。
33、目前小型化、高精度全功能的双轴太阳敏感器不需要复杂的运算软件，处理电路简单，信噪比高。
34、地平穿越式和边界跟踪式地平仪扫描市场较大，而辐射热平衡式地平仪的工作视场较小，只能适用于小范围的姿态测量，但精度较高。
35、地球辐射中，反射辐射主要是在可见光谱部分，其它主要是在红外光谱部分。
36、如果两个圆锥扫描地平仪共面安装在航天器俯仰轴，那么滚动方向的姿态角可以直接获得，而俯仰方向的姿态角需要比较两个扫描弦宽得到。
37、星等是星体亮度的表征，用辐射照度来衡量星体亮度，辐射照度越小，星等越负。
38、光纤陀螺的出现克服了传统陀螺易磨损的缺点。
39、自选扫描卫星上若无法得到轨道信息，则只用自旋扫描地平仪无法得到姿态角。
40、地球辐射由对太阳辐射的反射辐射和地球及大气系统的 两部分组成。
41、红外地平仪是利用地球自身的红外辐射来测量航天器相对于当地 或者当地地平方位的姿态敏感器。
42、无论哪一种安装方式，红外地平仪均只能测量出航天器的俯仰和 两个姿态角。
43、常见的惯性姿态敏感器有陀螺和 。
44、星敏感器分为星图仪和星跟踪器两种类型，星跟踪器又可分为 和固定式两种形式。
45、射频敏感器的工作原理有两种： 和单脉冲比幅式。
46、红外地平仪主要有三种形式： 、边界跟踪式和辐射热平衡式。
47、自旋扫描地平仪扫描弦宽包含姿态信息，再结合 信息即可求解得到姿态角。
48、地磁场包括基本磁场和 两个部分。
第六周 执行机构与控制器
执行机构与控制器单元测试
1、以下哪种姿态控制方式可以受到干扰力矩时，姿态不容易发生偏转（ ）
A、自旋稳定
B、飞轮三轴稳定
C、喷气三轴稳定
D、重力梯度稳定
2、磁力矩作为控制力矩比较适合于（ ）航天器的控制
A、低轨道
B、中轨道
C、中高轨道
D、高轨道
3、太阳辐射力矩作为控制力矩比较适合于（ ）航天器的控制
A、地球同步轨道
B、低轨道
C、中轨道
D、中高轨道
4、飞轮控制的基本原理为（）
A、动量矩守恒
B、动能守恒
C、动量守恒
D、机械能守恒
5、假设某种航天器具有较大的太阳能帆板，姿态控制要求为高精度，长寿命，并具有一定的机动能力，以下哪种执行机构符合要求（ ）
A、飞轮
B、推力器
C、磁力矩器
D、太阳辐射压力矩
6、以下哪种姿态控制系统为闭环控制系统（ ）
A、喷气三轴姿态稳定
B、自旋稳定
C、重力梯度稳定
D、太阳辐射压力矩稳定
7、空间站力矩平衡姿态（TEA）原理为（ ）
A、重力梯度力矩=气动力矩
B、重力梯度力矩=飞轮控制力矩
C、重力梯度力矩=太阳辐射压力矩
D、气动力矩=太阳辐射压力矩
8、某航天器对惯性空间定向，定向精度为5°，且要求长期工作，以下哪种控制方式能够满足要求且最经济（ ）
A、自旋稳定
B、喷气三轴稳定
C、飞轮三轴稳定
D、重力梯度稳定
9、一般来说，以下哪种航天器的寿命最短（ ）
A、喷气三轴稳定
B、飞轮三轴稳定
C、重力梯度稳定
D、太阳辐射压稳定
10、以下哪种推力器可以满足长寿命、高精度的控制要求（）
A、电推力器
B、冷气推力器
C、热气推力器
D、液压推力器
11、某航天器携带大型收发天线和太阳能帆板，要求姿态具有随时大角度快速机动能力，以下哪种姿态控制系统满足要求（ ）
A、喷气三轴姿态控制
B、飞轮三轴姿态控制
C、自旋控制
D、重力梯度+控制力矩陀螺
12、一般来说以下哪种姿态控制系统的控制精度最低（ ）
A、自旋控制
B、飞轮控制
C、小推力喷气控制
D、零动量双自旋
13、以下哪种控制方式不需要消耗能源（ ）
A、气动力矩稳定
B、重力梯度稳定
C、太阳辐射压力矩稳定
D、推力器控制
E、磁力矩器控制
F、飞轮控制
14、推力器的推力主要由（ ）构成
A、动量推力
B、压力推力
C、射流推力
D、反射推力
15、以下哪些是航天器对星载计算机的要求（ ）
A、能耗低、体积小
B、适应环境辐射和温度交变
C、接口模块化、标准化
D、高可靠性、具有自我修复功能
E、具有可视化界面
16、以下哪些属于被动控制系统的范畴（ ）
A、自旋稳定
B、地磁稳定系统
C、重力梯度稳定系统
D、太阳辐射压稳定系统
E、零动量双自旋稳定系统
17、以下哪种飞轮的动量矩方向可以改变（ ）
A、控制力矩陀螺
B、框架动量轮
C、惯性轮
D、偏置动量轮
18、环境力矩包括（ ）
A、磁力矩
B、气动力矩
C、太阳辐射力矩
D、飞轮输出力矩
E、推力器输出力矩
19、以下哪种控制执行机构需要消耗电能（ ）
A、磁力矩器
B、飞轮
C、喷气推力器
D、气动力矩稳定
E、重力梯度力矩稳定
F、太阳辐射压力矩稳定
20、姿态稳定主要应用在（ ）
A、成像
B、对地定向
C、轨道控制
D、地面特定区域凝视
21、以下哪种控制方式可以应用于快速姿态机动（ ）
A、喷气控制
B、飞轮控制
C、重力梯度控制
D、太阳辐射压力矩控制
22、以下哪几种姿态控制方式不具备姿态机动能力（ ）
A、重力梯度控制
B、太阳辐射压控制
C、自旋稳定
D、喷气控制
E、飞轮控制
23、以下哪种控制方式属于闭环控制系统（ ）
A、飞轮三轴控制
B、喷气三轴控制
C、磁力矩器控制
D、地磁稳定系统
E、重力梯度稳定系统
24、可供航天器携带的执行机构有（ ）
A、推力器
B、飞轮
C、磁力矩器
D、陀螺
25、根据飞轮的结构特点和产生控制作用的形式可以分为（ ）
A、惯性轮
B、框架动量轮
C、控制力矩陀螺
D、反作用轮
E、动量轮
26、对于航天器执行机构而言，其基本要求为（ ）
A、高精度
B、长寿命
C、高可靠性
D、大推力
E、小推力
27、增大推力器推力的主要途径有（ ）
A、增加喷射物质的秒耗量
B、提高排气速度
C、降低轨道的高度
D、增加轨道的高度
28、姿态机动主要应用在（ ）
A、目标跟踪
B、地面特定区域凝视
C、对地定向
D、轨道保持
29、以下那种姿态稳定方式不需要姿态测量系统（ ）
A、重力梯度力矩稳定
B、气动力矩稳定
C、自旋稳定
D、喷气三轴姿态稳定
E、飞轮姿态稳定
30、根据推力器所需能源的形式不同，质量排出型推力器可以分为（ ）
A、热气推力器
B、冷气推力器
C、电推力器
D、激光推力器
31、主动式控制系统主要有（ ）
A、飞轮执行机构为主的三轴姿态控制系统
B、喷气三轴姿态控制系统
C、磁力矩器控制系统
D、自旋稳定
32、以下哪些是自旋姿态稳定系统的优点（ ）
A、不消耗能源
B、抗干扰力矩能力强
C、太阳帆板安装结构简单
D、具有较强的姿态机动能力
33、比推力和比冲的定义基本上是等价的。
34、飞轮执行机构既可以用作姿态控制又可以用作轨道控制。
35、对航天器施加作用力，一定会对姿态产生影响。
36、被动式姿态控制系统对航天器外形有一定的要求。
37、工质流量一定时，比推力越大，所产生的推力就越大。
38、推力器产生的推力只与喷出的射流有关。
39、比推力完全取决于有效排气速度。
40、惯性轮的速度大小和动量矩的方向都可以改变。
41、被动控制系统是利用自然环境力矩源或物理力矩源来控制航天器姿态，其不需要能源、姿态敏感器和控制逻辑线路。
42、自旋稳定系统具有一定的机动能力。
43、自旋稳定系统有着巨大的缺点，应该退出航天器姿态控制的领域。
44、大部分情况下，主动式控制系统和被动式控制系统的精度相当。
45、推力器应选用脉冲工作方式，脉冲的冲量值要大，重复性要好。
46、当环境磁场和航天器磁矩的方向一致时，产生的磁力矩最大。
47、比推力在数值上约等于有效排气速度的（ ）
48、比冲的单位是（）
49、姿态控制系统按照航天器运行是否旋转可以分为自旋式和（ ）。
50、航天器主动式控制的精度较被动式控制的精度（ ）
51、对于冷气推力器、热气推力器、电推力器，（ ）最适合于卫星编队精密轨道保持。
52、利用（ ）产生控制力矩的装置称为环境执行力矩。
53、航天器的姿态控制系统按照力矩源分类，可以分为主动式和（ ）
54、具有主动式控制系统的航天器的寿命较具有被动式控制系统的航天器（ ）
55、磁力矩与轨道半径的（ ）次方成反比
56、以飞轮执行机构为主的三轴控制系统也称为（ ）
第七周 航天器的被动姿态稳定系统（一）
卫星姿态被动控制单元测试
1、管中球阻尼器有剩余章动角的原因是
A、存在静摩擦
B、阻尼力矩太小
C、阻尼力矩太大
D、管子不够长
2、自旋稳定卫星磁线圈姿态机动的优点是
A、不需要消耗工质，只需要少量电能
B、机动灵活
C、力矩大，机动快
D、控制精度高
3、假设下面几种航天器都采用自旋稳定方式，哪种最适合采用磁线圈姿态机动
A、轨道高度为400km的近地卫星
B、正奔向月球的探测器
C、正奔向火星的探测器
D、地球同步卫星
4、某双自旋卫星的，其中，则其惯量比为
A、1.2
B、2
C、1.5
D、1.6
5、对双自旋卫星的惯量比的要求是
A、可以小于1
B、不能小于1.2
C、不能小于1.05
D、不能小于1
6、某自旋卫星采用管中球阻尼器进行章动阻尼，则随着章动角减小，其动量矩大小
A、不变
B、减小
C、增大
D、变化不一定
7、自旋卫星自旋轴为最大惯量轴，其横向角速度不为0，则其横向角速度的方向
A、周期变化
B、不变
C、变大
D、变小
8、自旋卫星自旋轴为x轴，其中I为，。在某一瞬时，它的转速，，，则章动角的正切值为
A、0.05
B、0.07
C、0.02
D、0.04
9、某自旋卫星采用管中球阻尼器进行章动阻尼，则随着章动角减小，卫星的自旋角速度
A、增大
B、不变
C、减小
D、变化不一定
10、自旋卫星自旋轴为最大惯量轴，其横向角速度不为0，则其横向角速度的大小（A）
A、不变
B、变大
C、变小
D、周期变化
11、相对于自旋卫星，双自旋卫星的优点是
A、天线可以对地定向
B、结构简单
C、没有章动的干扰
D、抗干扰力矩的能力更强
12、自旋卫星的优点有
A、稳定方法简单
B、抗干扰力矩能力强
C、机动灵活
D、稳定精度高
13、在自旋卫星的机动过程中，推力器工作时间过短带来的问题是
A、喷气时间越短，脉冲越窄，推力器在技术上越难实现
B、喷气脉冲越窄，重复性越差
C、喷气脉冲越窄，总的机动时间越长
D、喷气时间越短，消耗工质越多
14、设自旋卫星为理想刚体，其自旋轴为x轴，则其自旋稳定的条件是
A、
B、
C、
D、
15、工程上我们一般选喷气角大小为40°~50°
16、惯量比小于1的自旋卫星通过安装管中球阻尼器的方式也是可以保持自旋稳定的
17、自旋卫星的动量矩，瞬时转速，自旋轴在同一个平面上
18、消除章动是为了使动量矩，瞬时转速，自旋轴重合
19、液体环阻尼器的剩余章动角小于管中球阻尼器
20、自旋稳定卫星磁线圈姿态机动过程中可以产生任意方向的磁力矩
21、假设自旋卫星为理想刚体，则其自旋速度越快，抗干扰力矩的能力越强
22、对于一颗自旋卫星，其自旋速度越快，对其进行相同角度的姿态机动所消耗的工质越多
23、章动阻尼主要有被动和主动两种，通过推力器产生控制力矩来进行章动阻尼属于主动章动阻尼
24、已知一自旋卫星的动量矩，自旋速度，喷气力矩，喷气角选为，要求自旋轴进动。则每喷气一次自旋轴进动（ ）弧度。
25、已知一自旋卫星的动量矩，自旋速度，喷气力矩，喷气角选为，要求自旋轴进动。则需要的机动时间为（ ）秒（结果保留整数）。
第八周 航天器的被动姿态稳定系统（二）
卫星姿态被动控制（二）单元测试
1、某卫星在轨运行，其轨道角速度为0.001rad/s，三轴的转动惯量为，三个欧拉角分别为，则其在滚动轴的重力梯度力矩大小为
A、
B、
C、
D、
2、重力梯度稳定卫星稳定的条件是
A、
B、
C、
D、
3、在有伸展杆的重力梯度稳定卫星上，天平动阻尼器一般安装在
A、伸展杆远离星体的一端
B、伸展杆靠近星体的一端
C、卫星星体内部
D、卫星表面
4、对于一个匀质的细长卫星，下面哪一种姿态是重力梯度稳定的
A、细长轴指向地面
B、细长轴指向速度方向
C、细长轴指向轨道角速度方向
D、细长轴指向任意方向都是重力梯度稳定的
5、磁黏性流体阻尼器中永磁体的作用是
A、跟踪地磁场使得内球相对于地磁场定向
B、提供磁场产生涡流
C、与黏性流体相对运动产生阻尼力矩
D、通过比较与地磁场相互作用的力矩大小来确定卫星姿态
6、下面哪种卫星最适合采用气动稳定
A、轨道高度250km的卫星
B、轨道高度1000km的卫星
C、地球同步卫星
D、星际探测器
7、某卫星在轨运行，其轨道角速度为0.001rad/s，三轴的转动惯量为，则其在x轴的天平动频率为
A、0.002rad/s
B、0.00173rad/s
C、0.0002rad/s
D、0.000173rad/s
8、设计重力梯度稳定航天器应解决三个问题是
A、增大起稳定作用的恢复力矩和限制扰动力矩
B、捕获重力场
C、天平动阻尼
D、减轻卫星质量
9、重力梯度稳定系统的优点有
A、结构简单
B、寿命长
C、功耗低
D、精度高
10、重力梯度稳定系统的缺点有
A、力矩小
B、精度低
C、需要天平动阻尼
D、价格昂贵
11、关于重力梯度力矩，说法正确的有
A、重力梯度力矩随高度增加而减小
B、重力梯度力矩与航天器质量分布有关
C、重力梯度力矩与航天器角位置有关
D、重力梯度力矩与航天器质量大小成正比
12、磁黏性流体阻尼器的缺点有
A、易受核辐射和流星打击，内球流体易漏出
B、对温度变化敏感
C、内球结构复杂
D、阻尼力矩小
13、被动姿态稳定卫星的优点有
A、不需要消耗星上能源
B、不需要姿态敏感器
C、不需要设计控制逻辑
D、稳定速度快
14、重力梯度力矩是普遍存在的，但地面上物体的重力梯度力矩我们一般不考虑，在天上运行的卫星的重力梯度力矩确需要着重研究，这是因为
A、卫星在轨道上受到的其它力矩很小
B、卫星在轨道上运行的时间比较长
C、同一物体在轨道上受到的重力梯度力矩比地面上受到的重力梯度力矩大
D、卫星的质量分布相比其他物体更加不均匀
15、.重力梯度杆数量越多越好
16、重力梯度卫星可以完全依靠重力梯度力矩捕获重力场
17、重力梯度稳定系统的伸展杆在入射太阳热能作用下会产生一定弯曲，伸展杆外表面镀银穿孔是为了减小这种影响
18、重力梯度稳定卫星最适合于俯仰和滚动两轴稳定
19、天平动阻尼的难点在于天平动运动周期非常长且恢复力矩很小
20、套筒式伸展杆比卷伸式伸展杆有更强的抗弯扭和弯曲能力
21、在地球上我们只能看到月球的一面，这是因为月球具有天然的引力梯度稳定系统
第九周 航天器主动姿态控制系统（一）
航天器主动姿态控制系统（一）单元测验
1、假定推力器推力为0.1N，相对于航天器质心的力臂为0.2m，比冲为1s，推力器的最小脉宽为0.1s，转动惯量为0.12kgm2，重力加速度取9.8m/s2，死区边界，则航天器继电控制的理想平均工质消耗量为_____×1e-5kg/s.
A、8.12
B、8.78
C、8.28
D、7.42
E、7.92
2、在喷气姿态控制系统中，推力器和敏感器的选择需要考虑航天器姿态控制精度，具体为（ ），其中为控制系统角度和角速度精度要求。
A、
B、
C、
D、
3、对于一个3维系统，其最小冗余结构的推力器数目为16，则其冗余度为（ ）
A、6
B、7
C、5
D、4
4、已知参考坐标系中两个参考矢量,，在星体坐标系中测量得到两个矢量为，，则可求得姿态转换矩阵为（ ）。
A、
B、
C、
D、
5、对于一个2维系统，其最小结构所需推力器数目为（），若要求冗余度为3，则最小冗余结构的推力器数目为（）
A、3；9
B、3；8
C、4；9
D、4；8
6、某一极限环稳定时=3deg，=0.1deg/s，系统在此通道的转动惯量为0.12kgm2，推力器产生的常值推力力矩为0.0001Nm，则极限环自振荡周期为（ ）s。
A、128
B、118
C、138
D、148
7、对于一个n维任务，如果要求冗余度为R，则最小冗余结构的推力器数目m为（ ）。
A、m=n+1+2R
B、m=n+1+R
C、m=2n+1+R
D、m=n+2+2R
8、以下对于相平面上的相轨迹描述正确的有（ ）
A、是由一簇其轴线与横轴平行的抛物线组成
B、相轨迹不衰减振荡
C、当时，相轨迹是一条垂直于纵轴的直线
D、相轨迹曲线关于横轴对称
E、相轨迹是振荡收敛的
9、使用代数方法（双矢量、多矢量等）进行姿态确定的特点有
A、计算简单方便
B、没有考虑到不同敏感器精度不相同的问题
C、计算精度高
D、结合星体运动学动力学进行递推
E、计算复杂
10、航天器继电控制的理想平均工质消耗量随着（ ）的增大而增大。
A、推力大小
B、力臂大小
C、最小脉宽
D、系统转动惯量
E、比冲
F、死区范围
11、最小冗余结构系统的特点有（ ）。
A、推力器数目少
B、提高系统可靠性
C、降低系统操作难度
D、减少耗气量
12、使用位置反馈的继电控制律时，系统运动的相轨迹将会逐渐衰减直到收敛为零。
13、如图所示推力器配置方案，该系统的冗余度为零，是最小冗余结构。
14、使用双矢量定姿，任取参考坐标系内两个已知单位矢量，测量这两个矢量在本体坐标系内的表示，通过一定的运算可以得到本体坐标系与参考坐标系间的姿态转换矩阵。
15、在周期性干扰力矩的作用下，将会形成单边极限环。
16、基于质量排出型推力器的反作用喷气三轴姿态稳定系统一般采用线性控制律，这与推力器喷嘴的工作原理和推力特性相适应。
17、推力器适合于克服哪种类型的干扰力矩? _______干扰力矩
18、图中系统的冗余度为（ ）。
19、在基于位置和速度反馈的死区继电控制律中，系统最终会进入（ ）模式
20、对于一个三维系统，如果要求冗余度为4，则最小冗余结构的推力器数目为（ ）
第十周 航天器主动姿态控制系统（二）
航天器主动姿态控制系统（二）单元测验
1、飞轮三轴姿态稳定系统的工作原理是（ ）
A、动量矩定理
B、动量定理
C、冲量定理
D、万有引力定律
2、假设飞轮初始转速为0，最大转速为10000r/min，转动惯量为kgm2，外常值干扰力矩为Nm，则飞轮达到饱和的时间为_____s
A、6.28
B、3.14
C、9.42
D、12.56
3、假设卸载前飞轮转速为10000r/min，飞轮转动惯量为kgm2，卸载力矩为Nm，则卸载时间为_____s。
A、63
B、68
C、58
D、73
4、偏置动量轮系统的滚动偏航通道的自由运动包含着( )种不同频率的运动。
A、2
B、1
C、3
D、4
5、以下哪个过程不是地球同步轨道卫星三轴姿态捕获过程（ ）
A、滚转捕获
B、偏航捕获
C、太阳捕获
D、地球捕获
6、地球同步轨道卫星三轴姿态捕获过程为（ ）
A、太阳捕获-地球捕获-偏航捕获
B、俯仰捕获-滚转捕获-偏航捕获
C、地球捕获-太阳捕获-偏航捕获
D、俯仰捕获-偏航捕获-滚转捕获
7、对于一个采用比例微分控制律的飞轮控制系统，若某一通道转动惯量为12kgm2，期望的系统自然频率为0.07rad/s，阻尼系数为0.707，则控制律反馈系数kp，kd为（ ）。
A、0.0588；1.188
B、0.588；0.1188
C、5.88；1.188
D、0.0588；0.1188
8、偏置动量姿态控制方式是由（ ）稳定方式引申而来的。
A、双自旋卫星
B、自旋卫星
C、三轴稳定卫星
D、角速度稳定卫星
9、偏置动量轮三轴姿态稳定系统与零动量姿态稳定系统有什么不同（ ）
A、航天器的总动量矩不为零
B、航天器总动量矩为零
C、只需要一个轴的姿态信息
D、系统结构变得复杂
10、为了使星体的滚动和偏航的耦合运动得到充分体现，并按照偏置动量的定义，应选择偏置动量矩满足以下哪个条件（ ）
A、
B、
C、
D、
11、（ ）适合于要求力矩和动量矩储存能力比较小，而且不要进行复杂机动的应用场合。
A、反作用轮
B、控制力矩陀螺
C、推力器
D、磁力矩器
12、（ ）输出力矩大，目前主要用在空间站等大型航天器的控制中。
A、控制力矩陀螺
B、反作用轮
C、推力器
D、磁力矩器
13、偏置动量控制方式中，滚动和偏航姿态控制可以采用的一种方法为（ ）
A、
B、
C、
D、
14、以下不属于常用的单框架控制力矩陀螺构型的有( )
A、平行四边形构型
B、双平行构型
C、三平行构型
D、金字塔构型
E、四棱锥构型
F、五棱锥构型
15、以下关于飞轮的描述正确的有（ ）
A、卸载力矩必须大于扰动力矩
B、反作用轮以加速或减速来吸收航天器的动量矩
C、飞轮适合克服常值力矩
D、飞轮在克服周期干扰力矩时不会发生饱和
16、斜装轮的特点有哪些（ ）
A、控制功耗指标比较低
B、力矩包和动量包比较大
C、适应性大设计灵活
D、可靠性高
E、安装方便
F、系统操作方便
17、对比几种主动姿态控制方法，可以看到进入稳定状态时间最快的两种控制方式为（ ）
A、飞轮为主喷气卸载
B、纯喷气三轴控制
C、飞轮为主磁力卸载
D、飞轮为主重力梯度卸载
18、在进行地球同步轨道卫星三轴姿态捕获时用到的敏感器有（ ）
A、速率陀螺
B、太阳敏感器
C、红外地平仪
D、飞轮
E、磁力矩器
F、推力器
19、与喷气推力器三轴姿态稳定系统相比，飞轮三轴姿态稳定系统具有的特点有（ ）
A、控制精度高
B、适于长寿命工作
C、适合于克服周期性扰动
D、可以避免对光学仪器的污染
E、适合于非线性控制律
F、适合于克服非周期性扰动
20、对比几种主动姿态控制方法，可以看到控制精度最高的两种控制方法为( )
A、飞轮为主喷气卸载
B、飞轮为主磁力卸载
C、纯喷气三轴控制
D、飞轮为主重力梯度卸载
21、飞轮三轴姿态稳定系统的缺点有（ ）
A、发生速度饱和
B、轴承的寿命和可靠性受到限制
C、控制精度较低
D、会对光学仪器产生污染
22、利用反作用飞轮进行姿态控制的工作原理，是通过（ ）以产生控制力矩。
A、飞轮进行加速或减速
B、飞轮角动量增加或减小
C、改变飞轮的角度
D、改变发飞轮的位置
23、斜装轮的方式总是比3个正交轮的功耗指标低。
24、在飞轮三轴姿态稳定系统中，我们按照设计控制律控制飞轮转速。
25、偏置动量轮系统的运动包含高频运动和低频运动，不加控制时，以上两种运动均不能衰减，在进行反馈控制后选择合适的控制系数，这两种运动都可以有效抑制。
26、对于使用控制力矩陀螺进行姿态稳定的系统，星体角动量的改变是通过改变框架角速度实现的。
27、假设飞轮初始转速为2000r/min，最大转速5000r/min，转动惯量为kgm2，外加扰动力矩Md=sin（0.001t），在此外加力矩作用下飞轮不会发生饱和。
28、在偏置动量姿态控制方法的设计中，需要给动量飞轮设置一个偏置转速，此转速的方向需沿俯仰轴的负方向。
29、姿态捕获是航天器由未知姿态到已知姿态的定向过程。
30、对于飞轮姿态稳定系统来说，当干扰力矩为常值时，系统一定会出现饱和情况，当干扰力矩为周期力矩时，系统一定不会出现饱和情况。
31、给航天器的三轴每轴都安两个飞轮，当三轴均有一个飞轮失效时，航天器仍然可以正常工作，因此冗余度为3。
32、偏置动量轮俯仰方向的控制是靠在飞轮偏置转速附近增加或减少飞轮转速实现的，在控制的过程中，飞轮转速的方向不能改变。
33、n个斜装轮与3个正交轮子相比可以得到前者的最佳功耗指标为后者的3/n。
34、偏置动量轮系统的滚动偏航通道的高频运动是由偏置动量轮动量矩产生的陀螺耦合效应，由偏置动量矩和星体惯量决定，也称为章动运动。
35、控制力矩陀螺姿态控制系统是通过改变动量距矢量的方向实现对航天器的姿态控制。
36、在控制力矩陀螺姿态控制系统中，飞轮的转速和方向都可以发生变化。
第十一周 航天器姿态控制系统物理仿真实验
航天器姿态控制系统物理仿真实验 单元测验
1、卫星控制系统仿真的对象包括：
A、敏感器
B、控制器
C、执行机构
D、卫星本体
E、空间环境
2、气浮台类型包括：
A、平动气浮台
B、转动气浮台
C、复合气浮台
D、三轴转台
3、三轴气浮台可按结构不同分为：
A、伞型三轴气浮台
B、桌面型三轴气浮台
C、哑铃型三轴气浮台
D、气浮平台
4、物理仿真中，卫星本体的模型用运动模拟器来实现，常见的运动模拟器包括：
A、单轴气浮台
B、三轴气浮台
C、三轴转台
D、双轴气浮台
5、物理仿真对气浮台的主要要求包括：
A、对运动自由度的要求
B、对气浮台承载能力的要求
C、气浮台各轴转动惯量要求
D、气浮台各轴干扰力矩要求
E、气浮台连续工作时间要求
F、对气浮台角位置测量要求
6、地球卫星的空间环境模型包括
A、地球引力场
B、磁场
C、太阳辐射压
D、日月引力摄动
E、大气阻力
7、数学仿真的局限性表现在：
A、很难精确概括实际系统的全部细节
B、某些环境或干扰对部件性能的影响很难建立准确的数学模型
C、仿真实现比较困难
D、容易获得准确数学模型
8、用转台来模拟卫星姿态运动时，可以将控制系统执行机构和姿态敏感器硬件接入到仿真回路 ，需要借助仿真计算机完成：
A、解算航天器动力学和运动学模型，进行坐标变换；
B、通过接口接收航天器控制系统执行机构输出的控制指令；
C、控制转台运动
D、控制太阳模拟器、地球模拟器、星模拟器等的运动
9、根据在仿真中是否接入硬件，将仿真分为数学仿真和物理仿真。
10、数学模型建立的方法包括理论建模和试验建模两种，理论建模指不需要试验进行
学习通航天器控制原理
航天器是指能够在地球轨道、宇宙空间或其他星球上运行的飞行器。随着航天技术的不断发展，航天器的种类也越来越多，控制航天器运行的原理也越来越复杂。
航天器控制的基本原理
航天器控制的基本原理包括轨道控制、姿态控制和推力控制。
轨道控制
轨道控制是指对航天器的运行轨道进行控制，使得航天器能够按照预定的轨道运行。轨道控制主要包括轨道计算、轨道传输和轨道修正等方面。
姿态控制
姿态控制是指对航天器的姿态进行控制，使得航天器能够按照预定的姿态运行。姿态控制主要包括姿态测量、姿态控制和姿态修正等方面。
推力控制
推力控制是指对航天器的推力进行控制，使得航天器能够按照预定的推力运行。推力控制主要包括推力测量、推力控制和推力修正等方面。
航天器控制的方法
航天器控制的方法包括开环控制和闭环控制两种。
开环控制
开环控制是指在没有反馈控制的情况下，根据预设的指令来控制航天器的运行。开环控制的优点是简单，但是对于环境变化敏感，容易出现误差。
闭环控制
闭环控制是指在有反馈控制的情况下，根据实际运行情况来进行控制。闭环控制的优点是稳定，但是需要更多的传感器和计算机处理。
航天器控制的特点
航天器控制的特点包括高可靠性、高精度和高自动化。
高可靠性
航天器控制需要具备高可靠性，因为在宇宙空间中，航天器面临很多的危险因素，如宇宙辐射、微小的陨石等。因此，航天器控制系统需要具备一定的容错能力，能够在出现故障时自动切换到备份系统。
高精度
航天器控制需要具备高精度，因为宇宙空间中的误差会被放大，一点小的误差就可能导致航天器偏离预定轨道。因此，航天器控制系统需要具备高精度的传感器和计算机处理能力。
高自动化
航天器控制需要具备高自动化，因为宇宙空间中的环境变化非常复杂，需要航天器能够自动感知环境变化，并自动进行调整。因此，航天器控制系统需要具备高自动化的控制算法和软件。
总结
航天器控制是指对航天器的运行轨道、姿态和推力进行控制，其基本原理包括轨道控制、姿态控制和推力控制。航天器控制的方法包括开环控制和闭环控制两种，其特点包括高可靠性、高精度和高自动化。
学习通航天器控制原理
航天器是指能够在地球轨道、宇宙空间或其他星球上运行的飞行器。随着航天技术的不断发展，航天器的种类也越来越多，控制航天器运行的原理也越来越复杂。
航天器控制的基本原理
航天器控制的基本原理包括轨道控制、姿态控制和推力控制。
轨道控制
轨道控制是指对航天器的运行轨道进行控制，使得航天器能够按照预定的轨道运行。轨道控制主要包括轨道计算、轨道传输和轨道修正等方面。
姿态控制
姿态控制是指对航天器的姿态进行控制，使得航天器能够按照预定的姿态运行。姿态控制主要包括姿态测量、姿态控制和姿态修正等方面。
推力控制
推力控制是指对航天器的推力进行控制，使得航天器能够按照预定的推力运行。推力控制主要包括推力测量、推力控制和推力修正等方面。
航天器控制的方法
航天器控制的方法包括开环控制和闭环控制两种。
开环控制
开环控制是指在没有反馈控制的情况下，根据预设的指令来控制航天器的运行。开环控制的优点是简单，但是对于环境变化敏感，容易出现误差。
闭环控制
闭环控制是指在有反馈控制的情况下，根据实际运行情况来进行控制。闭环控制的优点是稳定，但是需要更多的传感器和计算机处理。
航天器控制的特点
航天器控制的特点包括高可靠性、高精度和高自动化。
高可靠性
航天器控制需要具备高可靠性，因为在宇宙空间中，航天器面临很多的危险因素，如宇宙辐射、微小的陨石等。因此，航天器控制系统需要具备一定的容错能力，能够在出现故障时自动切换到备份系统。
高精度
航天器控制需要具备高精度，因为宇宙空间中的误差会被放大，一点小的误差就可能导致航天器偏离预定轨道。因此，航天器控制系统需要具备高精度的传感器和计算机处理能力。
高自动化
航天器控制需要具备高自动化，因为宇宙空间中的环境变化非常复杂，需要航天器能够自动感知环境变化，并自动进行调整。因此，航天器控制系统需要具备高自动化的控制算法和软件。
总结
航天器控制是指对航天器的运行轨道、姿态和推力进行控制，其基本原理包括轨道控制、姿态控制和推力控制。航天器控制的方法包括开环控制和闭环控制两种，其特点包括高可靠性、高精度和高自动化。
