2025年航天工程師（高級）備考題庫及答案解析單位所屬部門：________姓名：________考場號：________考生號：________一、選擇題1.航天器在進行軌道機動時，主要依靠哪種推進系統(tǒng)進行變軌（）A.固體火箭發(fā)動機B.液體火箭發(fā)動機C.電推進系統(tǒng)D.核熱推進系統(tǒng)答案：C解析：電推進系統(tǒng)具有高比沖、長壽命和低燃料消耗的特點，非常適合航天器進行軌道機動和姿態(tài)調整。固體火箭發(fā)動機推力大但燃料消耗快，適用于發(fā)射階段；液體火箭發(fā)動機推力可調但結構復雜；核熱推進系統(tǒng)仍在發(fā)展階段，尚未廣泛應用于軌道機動。2.航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)常用的傳感器是哪種（）A.慣性測量單元B.星敏感器C.紅外成像儀D.雷達高度計答案：B解析：星敏感器通過觀測恒星位置來確定航天器的姿態(tài)，精度高、響應快，是航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)中最常用的傳感器。慣性測量單元主要用于測量航天器的角速度和加速度，星敏感器則提供絕對姿態(tài)信息。紅外成像儀和雷達高度計主要用于其他任務，如著陸或測距。3.航天器熱控制系統(tǒng)的主要目的是什么（）A.控制航天器的姿態(tài)B.保證航天器內部設備的溫度在允許范圍內C.提高航天器的推進效率D.增強航天器的輻射防護能力答案：B解析：航天器在太空環(huán)境中，會受到太陽輻射、地球反射輻射、內部發(fā)熱等多種熱源的影響，熱控制系統(tǒng)通過散熱器、熱管、散熱片等部件，將航天器內部設備的溫度控制在允許范圍內，保證設備的正常運行。4.航天器結構設計的主要考慮因素是哪些（）A.載荷能力和剛度B.重量和成本C.美觀性和可維護性D.材料強度和耐腐蝕性答案：A解析：航天器結構設計的主要考慮因素是載荷能力和剛度，即結構能夠承受的最大載荷和變形程度。重量和成本是重要的約束條件，但不是主要考慮因素。美觀性和可維護性在航天器設計中不是主要考慮因素，材料強度和耐腐蝕性是實現(xiàn)載荷能力和剛度的手段之一。5.航天器在進行深空探測時，通常采用哪種通信方式（）A.微波通信B.紅外通信C.激光通信D.電磁波通信答案：A解析：航天器在進行深空探測時，通常采用微波通信，因為微波通信具有波束窄、抗干擾能力強、帶寬高等優(yōu)點。紅外通信和激光通信受大氣影響較大，不適合深空探測。電磁波通信是一個廣義的概念，包括微波、紅外、可見光等多種形式。6.航天器在進行交會對接時，常用的導航技術是哪種（）A.GPS導航B.星基增強導航C.慣性導航D.導航衛(wèi)星系統(tǒng)答案：C解析：航天器在進行交會對接時，常用的導航技術是慣性導航，因為慣性導航系統(tǒng)可以在沒有外部信號的情況下獨立工作，精度高、實時性好。GPS導航和星基增強導航受地球磁場和電離層的影響，不適合在深空環(huán)境中使用。導航衛(wèi)星系統(tǒng)是一個廣義的概念，包括GPS、北斗等多種系統(tǒng)。7.航天器在進行發(fā)射任務時，常用的推進劑是哪種（）A.液氧煤油推進劑B.固體推進劑C.液氫液氧推進劑D.氫化鈉推進劑答案：A解析：航天器在進行發(fā)射任務時，常用的推進劑是液氧煤油推進劑，因為液氧煤油推進劑具有高比沖、高效率、低溫存儲等優(yōu)點。固體推進劑推力大但燃料消耗快，液氫液氧推進劑比沖高但需要極低溫存儲，氫化鈉推進劑不是常用的航天推進劑。8.航天器在進行軌道維持時，通常采用哪種技術（）A.主動雷達導航B.無線電測距C.微推進系統(tǒng)D.慣性導航系統(tǒng)答案：C解析：航天器在進行軌道維持時，通常采用微推進系統(tǒng)，因為微推進系統(tǒng)具有推力小、燃料消耗低、可以長時間工作的特點，非常適合進行軌道維持。主動雷達導航和無線電測距主要用于測距和定位，慣性導航系統(tǒng)主要用于姿態(tài)控制和導航，但不是進行軌道維持的主要技術。9.航天器在進行故障診斷時，常用的方法是哪種（）A.邏輯分析法B.模糊分析法C.神經網絡法D.統(tǒng)計分析法答案：A解析：航天器在進行故障診斷時，常用的方法是邏輯分析法，因為邏輯分析法可以通過分析航天器的各個部件之間的邏輯關系，快速準確地找出故障原因。模糊分析法和神經網絡法主要用于處理不確定性和非線性問題，統(tǒng)計分析法主要用于分析大量數(shù)據(jù)，但不是進行故障診斷的主要方法。10.航天器在進行太陽帆板展開時，常用的驅動機構是哪種（）A.電動機構B.液壓機構B.氣動機構D.電磁機構答案：A解析：航天器在進行太陽帆板展開時，常用的驅動機構是電動機構，因為電動機構具有響應快、控制精度高、功耗低等優(yōu)點。液壓機構和氣動機構響應慢、控制精度低，電磁機構不是常用的驅動機構。11.航天器在地球軌道運行時，主要受到哪種力的影響（）A.引力B.離心力C.阻力D.推力答案：A解析：航天器在地球軌道運行時，主要受到地球引力的作用。地球引力提供航天器做圓周運動所需的向心力。雖然航天器會離心力，但這是慣性力，不是實際作用在航天器上的外力。阻力是大氣阻力，只在低軌道存在。推力是航天器發(fā)動機產生的，用于改變軌道或姿態(tài)，不是維持軌道運行的主要力。12.航天器熱控制系統(tǒng)中，常用的被動散熱方式是哪種（）A.散熱器散熱B.熱管散熱C.液體循環(huán)散熱D.輻射散熱答案：D解析：航天器熱控制系統(tǒng)中，輻射散熱是一種被動散熱方式，通過熱輻射將熱量散發(fā)到太空中。散熱器散熱、熱管散熱和液體循環(huán)散熱都需要主動部件（如風扇、泵）工作，屬于主動散熱方式。輻射散熱結構簡單、可靠性高，適用于深空環(huán)境。13.航天器結構設計中，有限元分析主要用于什么（）A.靜態(tài)強度校核B.動態(tài)特性分析C.疲勞壽命預測D.以上都是答案：D解析：航天器結構設計中，有限元分析可以用于靜態(tài)強度校核、動態(tài)特性分析（如模態(tài)分析、諧響應分析）和疲勞壽命預測等多種目的。通過建立結構模型并進行有限元計算，可以全面評估結構的性能和可靠性。14.航天器姿態(tài)確定中，星敏感器的主要作用是（）A.測量航天器的角速度B.測量航天器的角加速度C.測量航天器相對于恒星的姿態(tài)角D.控制航天器的姿態(tài)答案：C解析：星敏感器通過觀測恒星的位置來確定航天器的絕對姿態(tài)（即航天器相對于慣性參考系的角度）。它不測量角速度或角加速度，也不直接控制航天器的姿態(tài)，控制姿態(tài)的是執(zhí)行機構和控制系統(tǒng)。角速度測量通常由慣性測量單元（IMU）完成。15.航天器在進行交會對接時，常用的相對導航技術是哪種（）A.全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)B.慣性導航C.超聲波測距D.視覺導航答案：C解析：航天器在進行交會對接時，常用的相對導航技術包括超聲波測距、激光測距、視覺導航等。超聲波測距和激光測距可以直接測量與目標航天器的相對距離和方位，精度高，是常用的技術。全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)和慣性導航主要用于測量絕對位置和姿態(tài)，不適合精確的相對導航。視覺導航通過圖像處理來估計相對位置和姿態(tài)。16.航天器推進系統(tǒng)中，電推進的主要優(yōu)點是（）A.推力大B.比沖高C.燃料消耗低D.啟動靈活答案：B解析：航天器推進系統(tǒng)中，電推進的主要優(yōu)點是比沖高（單位質量推進劑產生的沖量）。比沖高意味著在相同燃料質量下可以獲得更大的速度增量，這對于深空探測和軌道機動非常有利。電推進的推力相對較小，燃料消耗也相對較高（相對于化學推進劑）。17.航天器在進行軌道維持時，通常消耗哪種資源（）A.電力B.燃料C.制冷劑D.氣體答案：B解析：航天器在進行軌道維持時，通常需要消耗燃料。軌道維持是通過短時間、小推力的發(fā)動機點火來修正軌道，消耗少量燃料。電力是能源，制冷劑是熱控系統(tǒng)介質，氣體可能是增壓介質或推進劑組分，但直接消耗用于軌道修正的是燃料。18.航天器在進行故障診斷時，常用的信號處理方法是哪種（）A.時域分析B.頻域分析C.空間譜分析D.以上都是答案：D解析：航天器在進行故障診斷時，常用的信號處理方法包括時域分析（如波形觀察、自相關）、頻域分析（如傅里葉變換、功率譜密度）和空間譜分析（如協(xié)方差矩陣分解）。這些方法可以提取信號的特征，用于識別和定位故障。19.航天器在進行太陽帆板展開時，常用的鎖定機構是哪種（）A.電磁鎖B.機械鎖C.液壓鎖D.氣動鎖答案：B解析：航天器在進行太陽帆板展開時，常用的鎖定機構是機械鎖。機械鎖結構簡單、可靠性高、動作可靠，適合在太空環(huán)境中使用。電磁鎖需要電源，液壓鎖和氣動鎖需要復雜的管路和能源，不適合用于太陽帆板展開這種需要長期可靠鎖定的應用。20.航天器在進行通信時，常用的調制方式是哪種（）A.幅移鍵控B.頻移鍵控C.相移鍵控D.以上都是答案：D解析：航天器在進行通信時，常用的調制方式包括幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）和相移鍵控（PSK）。具體采用哪種調制方式取決于通信系統(tǒng)的要求，如帶寬、功率、抗干擾能力等。ASK、FSK和PSK都是常用的數(shù)字調制方式。二、多選題1.航天器軌道機動通常需要哪些條件（）A.合適的推進劑B.準確的導航和制導C.可靠的推進系統(tǒng)D.充足的能源供應E.預先規(guī)劃的軌道答案：ABCDE解析：航天器軌道機動是一個復雜的過程，需要滿足多個條件。首先，需要合適的推進劑作為能量來源（A）。其次，需要準確的導航和制導系統(tǒng)來計算和執(zhí)行機動軌跡（B）?？煽康耐七M系統(tǒng)是產生推力的保證（C）。充足的動力電或能源供應是整個機動過程的基礎（D）。最后，機動通常是根據(jù)預先規(guī)劃的軌道進行的，需要精確的軌道數(shù)據(jù)和計劃（E）。這些條件缺一不可。2.航天器熱控制系統(tǒng)的主要功能有哪些（）A.散發(fā)航天器內部產生的熱量B.控制航天器表面溫度C.保持航天器內部溫度穩(wěn)定D.防止航天器過熱或過冷E.節(jié)約能源答案：ABCD解析：航天器熱控制系統(tǒng)的主要功能是管理航天器在太空環(huán)境中的熱量交換，確保航天器及其內部設備的溫度在允許的工作范圍內。這包括散發(fā)內部產生的熱量（A）、控制航天器表面溫度以減少熱量吸收或散失（B）、保持關鍵部件的溫度穩(wěn)定（C）、防止因溫度過高或過低導致設備失效（D）。節(jié)約能源（E）雖然是一個目標，但不是其核心功能。3.航天器結構設計需要考慮哪些因素（）A.載荷能力B.剛度和強度C.重量D.可制造性E.成本答案：ABCDE解析：航天器結構設計是一個多目標優(yōu)化的過程，需要綜合考慮多個因素。載荷能力是指結構能夠承受的最大載荷（A）。剛度和強度是保證結構在載荷作用下不發(fā)生過大變形或破壞的關鍵性能（B）。重量是航天器設計中最重要的限制因素之一，直接影響運載成本和任務能力（C）?？芍圃煨躁P系到設計的可實現(xiàn)性和成本（D）。成本是工程項目的經濟約束（E）。因此，這些因素都需要在結構設計中加以考慮。4.航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)通常包含哪些部分（）A.姿態(tài)敏感器B.姿態(tài)執(zhí)行機構C.姿態(tài)控制計算機D.姿態(tài)參考基準E.姿態(tài)控制算法答案：ABCDE解析：航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)反饋系統(tǒng)，通常包括各個組成部分。姿態(tài)敏感器用于測量航天器的實際姿態(tài)（A）。姿態(tài)執(zhí)行機構根據(jù)控制指令產生力矩，改變航天器的姿態(tài)（B）。姿態(tài)控制計算機負責處理傳感器信息，運行控制算法，并發(fā)出控制指令（C）。姿態(tài)參考基準是姿態(tài)控制的目標，通常是慣性坐標系或太陽、地球等天體參考系（D）。姿態(tài)控制算法是控制系統(tǒng)的核心，決定了控制律和策略（E）。這些部分協(xié)同工作，實現(xiàn)航天器的姿態(tài)控制。5.航天器在進行深空探測時，面臨哪些主要挑戰(zhàn)（）A.距離遙遠B.通信延遲大C.推進劑消耗限制D.能源供應有限E.環(huán)境極端惡劣答案：ABCDE解析：航天器進行深空探測時，由于距離太陽系內行星和地球非常遙遠，面臨著一系列嚴峻挑戰(zhàn)。首先是距離遙遠（A），導致信號傳輸需要很長時間。距離遠必然帶來通信延遲大（B）的問題。為了實現(xiàn)探測任務，需要消耗大量推進劑進行軌道機動和姿態(tài)調整，推進劑消耗限制（C）是重要約束。同時，能源供應有限（D），需要依賴太陽能帆板或放射性同位素熱源。此外，深空環(huán)境具有極端惡劣的特點，如宇宙輻射、微流星體撞擊等（E）。這些因素都對深空探測任務的設計和實施提出了很高的要求。6.航天器推進系統(tǒng)按能源形式可以分為哪些類型（）A.化學推進系統(tǒng)B.電推進系統(tǒng)C.核推進系統(tǒng)D.熔融推進系統(tǒng)E.熱推進系統(tǒng)答案：ABC解析：航天器推進系統(tǒng)按能源形式主要可以分為化學推進系統(tǒng)（利用化學能）、電推進系統(tǒng)（利用電能）和核推進系統(tǒng)（利用核能）。熔融推進系統(tǒng)和熱推進系統(tǒng)不是按能源形式的分類標準。核推進系統(tǒng)可以細分為核熱推進和核電推進，但都屬于核能類型?；瘜W推進和電推進是目前應用最廣泛的兩種推進系統(tǒng)類型。7.航天器熱控分系統(tǒng)通常采用哪些方式散熱（）A.輻射散熱B.對流散熱C.傳導散熱D.熱沉散熱E.相變散熱答案：ACDE解析：航天器熱控分系統(tǒng)主要通過多種方式將熱量散發(fā)到空間環(huán)境中。輻射散熱是主要的散熱方式，通過表面發(fā)射紅外輻射散熱（A）。在存在稀薄大氣的軌道附近，也可以利用稀薄氣體進行對流散熱（B），但在深空環(huán)境中主要依靠輻射。傳導散熱是將熱量通過導熱方式傳遞到散熱器或熱沉等部件（C）。熱沉散熱是利用低溫熱沉作為吸收和散發(fā)熱量的儲存裝置（D）。相變散熱利用物質相變過程（如凝固、升華）吸收或釋放大量熱量，常用于溫度控制（E）。這些方式可以單獨或組合使用。8.航天器在進行交會對接時，需要精確測量哪些參數(shù)（）A.相對距離B.相對速度C.相對姿態(tài)D.航天器質量E.對接接口狀態(tài)答案：ABC解析：航天器在進行交會對接過程中，需要精確測量與目標航天器的相對位置和運動狀態(tài)，以確保安全、準確對接。這主要包括相對距離（A）、相對速度（B）和相對姿態(tài)（C）。這些參數(shù)用于導航和制導系統(tǒng)，計算對接策略和執(zhí)行對接操作。航天器質量（D）雖然重要，但通常不是實時精確測量的參數(shù)。對接接口狀態(tài)（E）是檢查對接質量的內容，而非測量相對運動的主要參數(shù)。9.航天器結構設計需要滿足哪些要求（）A.足夠的強度B.足夠的剛度C.良好的疲勞性能D.輕量化E.高可靠性答案：ABCDE解析：航天器結構設計需要滿足多方面的要求。首先，必須保證足夠的強度（A），以承受發(fā)射、在軌操作和空間環(huán)境等各種載荷作用，防止結構破壞。其次，需要足夠的剛度（B），以保證結構在載荷作用下變形在允許范圍內，維持航天器的形狀和姿態(tài)穩(wěn)定。航天器在軌運行時間長，需要具有良好的疲勞性能（C），以承受反復載荷而不發(fā)生疲勞失效。重量是關鍵約束，因此結構設計必須考慮輕量化（D）。最后，作為航天器的重要組成部分，結構必須具有高可靠性（E），確保任務成功。10.航天器在進行故障診斷與重構時，通常采用哪些策略（）A.故障檢測B.故障隔離C.故障定位D.故障容忍E.系統(tǒng)重構答案：ABCDE解析：航天器故障診斷與重構是一個綜合性的任務，旨在保證航天器在發(fā)生故障后的生存能力和任務持續(xù)性。通常采用以下策略：首先進行故障檢測（A），發(fā)現(xiàn)異常情況。然后進行故障隔離（B），確定故障發(fā)生的范圍或部件。接著進行故障定位（C），精確找到故障點。在此基礎上，可能采用故障容忍（D）策略，即設計系統(tǒng)具有一定的冗余度，即使部分失效也能繼續(xù)運行。最后，如果故障無法容忍，需要進行系統(tǒng)重構（E），利用冗余資源或調整系統(tǒng)功能，使航天器恢復部分或全部任務能力。11.航天器軌道機動通常需要哪些條件（）A.合適的推進劑B.準確的導航和制導C.可靠的推進系統(tǒng)D.充足的能源供應E.預先規(guī)劃的軌道答案：ABCDE解析：航天器軌道機動是一個復雜的過程，需要滿足多個條件。首先，需要合適的推進劑作為能量來源（A）。其次，需要準確的導航和制導系統(tǒng)來計算和執(zhí)行機動軌跡（B）?？煽康耐七M系統(tǒng)是產生推力的保證（C）。充足的動力電或能源供應是整個機動過程的基礎（D）。最后，機動通常是根據(jù)預先規(guī)劃的軌道進行的，需要精確的軌道數(shù)據(jù)和計劃（E）。這些條件缺一不可。12.航天器熱控制系統(tǒng)的主要功能有哪些（）A.散發(fā)航天器內部產生的熱量B.控制航天器表面溫度C.保持航天器內部溫度穩(wěn)定D.防止航天器過熱或過冷E.節(jié)約能源答案：ABCD解析：航天器熱控制系統(tǒng)的主要功能是管理航天器在太空環(huán)境中的熱量交換，確保航天器及其內部設備的溫度在允許的工作范圍內。這包括散發(fā)內部產生的熱量（A）、控制航天器表面溫度以減少熱量吸收或散失（B）、保持關鍵部件的溫度穩(wěn)定（C）、防止因溫度過高或過低導致設備失效（D）。節(jié)約能源（E）雖然是一個目標，但不是其核心功能。13.航天器結構設計需要考慮哪些因素（）A.載荷能力B.剛度和強度C.重量D.可制造性E.成本答案：ABCDE解析：航天器結構設計是一個多目標優(yōu)化的過程，需要綜合考慮多個因素。載荷能力是指結構能夠承受的最大載荷（A）。剛度和強度是保證結構在載荷作用下不發(fā)生過大變形或破壞的關鍵性能（B）。重量是航天器設計中最重要的限制因素之一，直接影響運載成本和任務能力（C）?？芍圃煨躁P系到設計的可實現(xiàn)性和成本（D）。成本是工程項目的經濟約束（E）。因此，這些因素都需要在結構設計中加以考慮。14.航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)通常包含哪些部分（）A.姿態(tài)敏感器B.姿態(tài)執(zhí)行機構C.姿態(tài)控制計算機D.姿態(tài)參考基準E.姿態(tài)控制算法答案：ABCDE解析：航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)是一個閉環(huán)反饋系統(tǒng)，通常包括各個組成部分。姿態(tài)敏感器用于測量航天器的實際姿態(tài)（A）。姿態(tài)執(zhí)行機構根據(jù)控制指令產生力矩，改變航天器的姿態(tài)（B）。姿態(tài)控制計算機負責處理傳感器信息，運行控制算法，并發(fā)出控制指令（C）。姿態(tài)參考基準是姿態(tài)控制的目標，通常是慣性坐標系或太陽、地球等天體參考系（D）。姿態(tài)控制算法是控制系統(tǒng)的核心，決定了控制律和策略（E）。這些部分協(xié)同工作，實現(xiàn)航天器的姿態(tài)控制。15.航天器在進行深空探測時，面臨哪些主要挑戰(zhàn)（）A.距離遙遠B.通信延遲大C.推進劑消耗限制D.能源供應有限E.環(huán)境極端惡劣答案：ABCDE解析：航天器進行深空探測時，由于距離太陽系內行星和地球非常遙遠，面臨著一系列嚴峻挑戰(zhàn)。首先是距離遙遠（A），導致信號傳輸需要很長時間。距離遠必然帶來通信延遲大（B）的問題。為了實現(xiàn)探測任務，需要消耗大量推進劑進行軌道機動和姿態(tài)調整，推進劑消耗限制（C）是重要約束。同時，能源供應有限（D），需要依賴太陽能帆板或放射性同位素熱源。此外，深空環(huán)境具有極端惡劣的特點，如宇宙輻射、微流星體撞擊等（E）。這些因素都對深空探測任務的設計和實施提出了很高的要求。16.航天器推進系統(tǒng)按能源形式可以分為哪些類型（）A.化學推進系統(tǒng)B.電推進系統(tǒng)C.核推進系統(tǒng)D.熔融推進系統(tǒng)E.熱推進系統(tǒng)答案：ABC解析：航天器推進系統(tǒng)按能源形式主要可以分為化學推進系統(tǒng)（利用化學能）、電推進系統(tǒng)（利用電能）和核推進系統(tǒng)（利用核能）。熔融推進系統(tǒng)和熱推進系統(tǒng)不是按能源形式的分類標準。核推進系統(tǒng)可以細分為核熱推進和核電推進，但都屬于核能類型?；瘜W推進和電推進是目前應用最廣泛的兩種推進系統(tǒng)類型。17.航天器熱控分系統(tǒng)通常采用哪些方式散熱（）A.輻射散熱B.對流散熱C.傳導散熱D.熱沉散熱E.相變散熱答案：ACDE解析：航天器熱控分系統(tǒng)主要通過多種方式將熱量散發(fā)到空間環(huán)境中。輻射散熱是主要的散熱方式，通過表面發(fā)射紅外輻射散熱（A）。在存在稀薄大氣的軌道附近，也可以利用稀薄氣體進行對流散熱（B），但在深空環(huán)境中主要依靠輻射。傳導散熱是將熱量通過導熱方式傳遞到散熱器或熱沉等部件（C）。熱沉散熱是利用低溫熱沉作為吸收和散發(fā)熱量的儲存裝置（D）。相變散熱利用物質相變過程（如凝固、升華）吸收或釋放大量熱量，常用于溫度控制（E）。這些方式可以單獨或組合使用。18.航天器在進行交會對接時，需要精確測量哪些參數(shù)（）A.相對距離B.相對速度C.相對姿態(tài)D.航天器質量E.對接接口狀態(tài)答案：ABC解析：航天器在進行交會對接過程中，需要精確測量與目標航天器的相對位置和運動狀態(tài)，以確保安全、準確對接。這主要包括相對距離（A）、相對速度（B）和相對姿態(tài)（C）。這些參數(shù)用于導航和制導系統(tǒng)，計算對接策略和執(zhí)行對接操作。航天器質量（D）雖然重要，但通常不是實時精確測量的參數(shù)。對接接口狀態(tài)（E）是檢查對接質量的內容，而非測量相對運動的主要參數(shù)。19.航天器結構設計需要滿足哪些要求（）A.足夠的強度B.足夠的剛度C.良好的疲勞性能D.輕量化E.高可靠性答案：ABCDE解析：航天器結構設計需要滿足多方面的要求。首先，必須保證足夠的強度（A），以承受發(fā)射、在軌操作和空間環(huán)境等各種載荷作用，防止結構破壞。其次，需要足夠的剛度（B），以保證結構在載荷作用下變形在允許范圍內，維持航天器的形狀和姿態(tài)穩(wěn)定。航天器在軌運行時間長，需要具有良好的疲勞性能（C），以承受反復載荷而不發(fā)生疲勞失效。重量是關鍵約束，因此結構設計必須考慮輕量化（D）。最后，作為航天器的重要組成部分，結構必須具有高可靠性（E），確保任務成功。20.航天器在進行故障診斷與重構時，通常采用哪些策略（）A.故障檢測B.故障隔離C.故障定位D.故障容忍E.系統(tǒng)重構答案：ABCDE解析：航天器故障診斷與重構是一個綜合性的任務，旨在保證航天器在發(fā)生故障后的生存能力和任務持續(xù)性。通常采用以下策略：首先進行故障檢測（A），發(fā)現(xiàn)異常情況。然后進行故障隔離（B），確定故障發(fā)生的范圍或部件。接著進行故障定位（C），精確找到故障點。在此基礎上，可能采用故障容忍（D）策略，即設計系統(tǒng)具有一定的冗余度，即使部分失效也能繼續(xù)運行。最后，如果故障無法容忍，需要進行系統(tǒng)重構（E），利用冗余資源或調整系統(tǒng)功能，使航天器恢復部分或全部任務能力。三、判斷題1.航天器在深空環(huán)境中唯一的熱量來源是太陽輻射。（）答案：錯誤解析：航天器在深空環(huán)境中會因內部電子設備工作、化學反應等產生熱量，這些內部產生的熱量是航天器熱控系統(tǒng)需要管理的主要熱量來源之一。除了太陽輻射，內部發(fā)熱也是航天器熱量來源的重要組成部分。2.航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)只能進行被動控制，無法實現(xiàn)主動姿態(tài)調整。（）答案：錯誤解析：航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)既可以進行被動控制（利用結構或環(huán)境對擾動的阻尼效應），也可以進行主動控制（通過執(zhí)行機構施加力矩主動改變姿態(tài)）。主動控制是航天器姿態(tài)機動和精確定位的主要手段。3.航天器交會對接過程中，只需要測量相對距離一個參數(shù)即可。（）答案：錯誤解析：航天器交會對接過程中，為了精確控制對接過程，需要同時測量多個參數(shù)，至少包括相對距離、相對速度和相對姿態(tài)角（或其角速度）。僅測量相對距離無法實現(xiàn)精確的姿態(tài)控制和對接。4.航天器推進系統(tǒng)中，電推進的比沖總是高于化學推進。（）答案：錯誤解析：航天器推進系統(tǒng)中，電推進通常具有比化學推進更高的比沖，尤其在需要高比沖的深空探測任務中。但是，并非所有類型的電推進都比所有類型的化學推進具有更高的比沖，且電推進的推力通常較小。此外，存在一些特殊應用，某些化學推進劑（如液氫液氧）的比沖也可能很高。5.航天器結構設計只需要考慮發(fā)射載荷，不需要考慮在軌環(huán)境載荷。（）答案：錯誤解析：航天器結構設計需要同時考慮發(fā)射載荷和在軌環(huán)境載荷。發(fā)射載荷是短期、高幅值的沖擊和振動載荷。在軌環(huán)境載荷包括長期作用的太陽輻射壓、微流星體撞擊、航天器內部氣體的壓力、重力梯度力、太陽風壓等，這些都會對結構產生長期應力或變形。6.航天器熱控分系統(tǒng)的目的是讓航天器盡可能變熱。（）答案：錯誤解析：航天器熱控分系統(tǒng)的目的不是讓航天器變熱，而是根據(jù)航天器內部設備和外部環(huán)境的要求，將其溫度控制在允許的工作范圍內，防止過熱或過冷導致設備失效或結構損壞。熱控系統(tǒng)可以是散熱系統(tǒng)，也可以是加熱系統(tǒng)，其核心功能是溫度管理。7.航天器故障診斷的任務僅是找出故障發(fā)生了。（）答案：錯誤解析：航天器故障診斷的任務不僅僅是檢測和找出故障是否發(fā)生，更重要的是進行故障隔離（確定故障發(fā)生的部件或子系統(tǒng)）、故障定位（精確找到故障點或原因），并為后續(xù)的故障處理和系統(tǒng)重構提供依據(jù)。8.航天器姿態(tài)參考基準只能是慣性坐標系。（）答案：錯誤解析：航天器姿態(tài)參考基準可以是慣性坐標系（相對于固定星空的參考系），也可以是地球坐標系（如地心慣性系、地球固定系）、太陽坐標系或其他天體坐標系。選擇哪種參考基準取決于具體的任務需求和控制策略。9.航天器在進行軌道維持時，通常采用消耗大量燃料的大推力發(fā)動機短時點火。（）答案：錯誤解析：航天器在進行軌道維持時，通常采用消耗少量燃料的小推力（微推進）發(fā)動機長時間、小幅度地修正軌道，以精確控制速度變化，避免浪費大量燃料。大推力發(fā)動機用于軌道機動或初始發(fā)射。10.航天器結構材料的強度越高，其重量一定越重。（）答案：正確解析：在工程應用中，通常情況下，結構材料的強度與其密度（或單位體積的重量）之間存在正相關關系。強度更高的材料往往需要更致密的原子排列或更堅固的化學鍵，從而使其密度更大，導致相同尺寸的結構重量更重。當然，這并非絕對，材料的微觀結構和加工方式也會影響其宏觀的強度和密度關系，但在一般材料科學的規(guī)律下，該命題是正確的。四、簡答題1.簡述航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)的主要組成部分及其功能。答案：航天器姿態(tài)控制系統(tǒng)主要由以下部分組成：（1）姿態(tài)敏感器：用于測量航天器的實際姿態(tài)（指向）信息，如太陽敏感器、星敏感器、陀螺儀等，是系統(tǒng)的“眼睛”。（2）姿態(tài)控制計算機：負責接收敏感器信息，運行姿態(tài)控制律（算法），處理導航信息，并向執(zhí)行機構發(fā)出控制指令，是系統(tǒng)的“大腦”。（3）姿態(tài)執(zhí)行機構：根據(jù)控制計算機發(fā)出的指令，產生力矩來驅動航天器改變姿態(tài)，如飛輪、磁力矩器、推進噴氣器等，是系統(tǒng)的“手臂”。（4）姿態(tài)參考基準：為航天器姿態(tài)控制提供目標方向或坐標系，如慣性坐標系、太陽坐標系、地心坐標系等，是系統(tǒng)的“參照物”。這些部分協(xié)同工作，構成一個閉環(huán)反饋系統(tǒng)，實現(xiàn)航天器的姿態(tài)測量、控制律計算、指令發(fā)出、力