航天器軌道計(jì)算工程師崗位招聘考試試卷及答案一、填空題（每題1分，共10分）1.開普勒第一定律指出行星繞太陽運(yùn)動的軌道是______。2.航天器軌道六要素中，決定軌道平面與赤道面夾角的是______。3.地心慣性坐標(biāo)系（ECI）的原點(diǎn)通常取______。4.霍曼轉(zhuǎn)移軌道的核心是兩次______變軌。5.雙二體問題中，航天器運(yùn)動滿足______方程。6.高度約35786km的地球軌道稱為______軌道。7.軌道近地點(diǎn)與遠(yuǎn)地點(diǎn)高度之和的一半等于______。8.升交點(diǎn)赤經(jīng)是升交點(diǎn)與______的地心夾角。9.偏心率為0的軌道稱為______軌道。10.軌道計(jì)算常用數(shù)值積分方法有龍格-庫塔法和______。二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪個(gè)要素決定軌道平面與赤道面的夾角？（）A.偏心率B.軌道傾角C.近地點(diǎn)幅角D.升交點(diǎn)赤經(jīng)2.霍曼轉(zhuǎn)移軌道半長軸等于（）A.初始與目標(biāo)軌道半長軸之和的一半B.初始軌道半長軸C.目標(biāo)軌道半長軸D.兩者之差的一半3.地球靜止軌道周期約為（）A.12hB.24hC.48hD.1h4.描述航天器相對地球表面運(yùn)動的坐標(biāo)系是（）A.ECIB.ECEFC.日心系D.慣性系5.雙二體問題中機(jī)械能E=-μ/(2a)，μ是（）A.航天器質(zhì)量B.中心天體引力常數(shù)C.半長軸D.偏心率6.近地點(diǎn)速度與遠(yuǎn)地點(diǎn)速度的關(guān)系是（）A.v_p>v_aB.v_p<v_aC.v_p=v_aD.不確定7.不屬于軌道機(jī)動的是（）A.脈沖變軌B.連續(xù)推力C.霍曼轉(zhuǎn)移D.自由落體8.升交點(diǎn)赤經(jīng)取值范圍是（）A.0°~90°B.0°~180°C.0°~360°D.-90°~90°9.真近點(diǎn)角是指（）的地心夾角A.近地點(diǎn)與航天器B.升交點(diǎn)與航天器C.春分點(diǎn)與航天器D.遠(yuǎn)地點(diǎn)與航天器10.數(shù)值積分步長選擇原則是（）A.步長越大精度越高B.步長越小精度越高但計(jì)算量越大C.步長與精度無關(guān)D.步長固定三、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.軌道六要素包括（）A.半長軸aB.偏心率eC.軌道傾角iD.升交點(diǎn)赤經(jīng)ΩE.近地點(diǎn)幅角ωF.真近點(diǎn)角f2.軌道攝動因素包括（）A.地球非球形引力B.日月引力C.大氣阻力D.太陽輻射壓力E.航天器推力3.屬于低軌道（LEO）的高度是（）A.200kmB.500kmC.1000kmD.36000kmE.10000km4.霍曼轉(zhuǎn)移軌道特點(diǎn)是（）A.共面B.兩次脈沖變軌C.轉(zhuǎn)移時(shí)間最短D.半長軸為兩軌道平均E.僅適用于圓軌道5.ECI坐標(biāo)系特點(diǎn)是（）A.原點(diǎn)在地心B.坐標(biāo)軸指向恒星C.隨地球自轉(zhuǎn)D.慣性系近似E.適合長期軌道演化6.軌道計(jì)算初始條件包括（）A.位置矢量rB.速度矢量vC.軌道六要素D.航天器質(zhì)量E.推力大小7.地球同步軌道（GEO）描述正確的是（）A.傾角0°B.周期24hC.高度35786kmD.相對地面靜止E.偏心率08.大氣阻力對低軌道的影響是（）A.高度降低B.半長軸減小C.偏心率減小D.周期縮短E.近地點(diǎn)速度增大9.軌道機(jī)動方式包括（）A.霍曼轉(zhuǎn)移B.雙橢圓轉(zhuǎn)移C.共面圓軌道變軌D.非共面變軌E.近地點(diǎn)變軌10.真近點(diǎn)角與平近點(diǎn)角的關(guān)系是（）A.由開普勒方程聯(lián)系B.M=E-esinE（E為偏近點(diǎn)角）C.f=E+esinED.f=arccos[(cosE-e)/(1-ecosE)]E.M=f-esinf四、判斷題（每題2分，共20分）1.開普勒第二定律本質(zhì)是角動量守恒。（）2.軌道傾角取值范圍0°~180°。（）3.霍曼轉(zhuǎn)移兩次變軌在轉(zhuǎn)移軌道近/遠(yuǎn)地點(diǎn)。（）4.GEO航天器相對地面靜止，傾角必須為0°。（）5.雙二體問題中機(jī)械能守恒。（）6.大氣阻力僅影響低軌道，對GEO無影響。（）7.升交點(diǎn)赤經(jīng)取值范圍0°~360°。（）8.龍格-庫塔法是單步法，亞當(dāng)斯法是多步法。（）9.偏心率e=0時(shí)軌道為圓，近遠(yuǎn)地點(diǎn)重合。（）10.地球同步軌道周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。（）五、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述開普勒三大定律核心內(nèi)容。2.什么是霍曼轉(zhuǎn)移軌道？適用條件及關(guān)鍵步驟？3.軌道攝動的概念及主要因素？4.ECI與ECEF坐標(biāo)系的區(qū)別及適用場景？六、討論題（每題5分，共10分）1.分析大氣阻力對低軌道航天器的影響，說明補(bǔ)償方法。2.比較霍曼轉(zhuǎn)移與雙橢圓轉(zhuǎn)移的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場景。---答案部分一、填空題1.橢圓（太陽在一個(gè)焦點(diǎn)）2.軌道傾角3.地心4.共面脈沖5.二體運(yùn)動微分6.地球靜止同步（GEO）7.半長軸8.春分點(diǎn)9.圓10.亞當(dāng)斯法二、單項(xiàng)選擇題1.B2.A3.B4.B5.B6.A7.D8.C9.A10.B三、多項(xiàng)選擇題1.ABCDEF2.ABCD3.ABC4.ABD5.ABDE6.ABC7.ABCD8.ABCDE9.ABCDE10.ABD四、判斷題1.√2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√五、簡答題1.開普勒三大定律：①橢圓定律：行星軌道為橢圓，太陽在一個(gè)焦點(diǎn)；②面積定律：行星與太陽連線相等時(shí)間掃過等面積（角動量守恒）；③周期定律：T2∝a3（T為周期，a為半長軸）。是軌道力學(xué)基礎(chǔ)。2.霍曼轉(zhuǎn)移是共面最優(yōu)轉(zhuǎn)移軌道（橢圓），半長軸為兩目標(biāo)軌道半長軸平均。適用共面圓軌道（或橢圓軌道相切）。步驟：①初始軌道某點(diǎn)脈沖推力進(jìn)入轉(zhuǎn)移橢圓；②轉(zhuǎn)移軌道遠(yuǎn)/近地點(diǎn)脈沖推力進(jìn)入目標(biāo)軌道。燃料消耗最少。3.軌道攝動是實(shí)際軌道偏離理想雙二體軌道的現(xiàn)象，由非中心引力/外力引起。主要因素：地球非球形引力、日月引力、大氣阻力、太陽輻射壓力。4.ECI原點(diǎn)地心，坐標(biāo)軸指向恒星（慣性系近似），不隨地球轉(zhuǎn)，適合長期軌道演化；ECEF原點(diǎn)地心，隨地球轉(zhuǎn)（非慣性系），適合相對地面運(yùn)動描述。六、討論題1.大氣阻力（低軌道主導(dǎo)）導(dǎo)致：機(jī)械能減少→半長軸a減小、近地點(diǎn)高度降低、偏心率e減小、周期T縮短、近地點(diǎn)速度增大。補(bǔ)償：定期近地點(diǎn)