航天器軌道轉移與機動技術考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評估考生對航天器軌道轉移與機動技術的掌握程度，檢驗其對軌道力學、動力學、控制策略等方面的理解與應用能力。

一、單項選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的）

1.航天器在地球引力場中運動時，其軌道類型主要由（）決定。

A.航天器的速度

B.航天器的質量

C.航天器的推力

D.地球的引力常數

2.地球同步軌道（GEO）的周期為（）。

A.84分鐘

B.24小時

C.90分鐘

D.48小時

3.軌道轉移過程中，使用（）方法可以實現從低軌道到高軌道的轉移。

A.反向軌道機動

B.軌道機動

C.軌道提升

D.軌道傾斜

4.航天器軌道機動常用的推進系統是（）。

A.火箭發動機

B.電推進系統

C.熱推進系統

D.反沖推進系統

5.軌道機動過程中，為了減少燃料消耗，應該盡量選擇（）的機動方式。

A.短時間大角度機動

B.長時間小角度機動

C.短時間小角度機動

D.長時間大角度機動

6.地球近地軌道（LEO）的平均高度約為（）。

A.160公里

B.200公里

C.320公里

D.400公里

7.軌道機動過程中，要實現從高軌道到低軌道的轉移，應采用（）的方法。

A.軌道傾斜

B.軌道提升

C.軌道機動

D.反向軌道機動

8.航天器在軌道上運行時，其速度與軌道半徑的關系是（）。

A.軌道半徑越大，速度越快

B.軌道半徑越小，速度越快

C.軌道半徑與速度無關

D.軌道半徑與速度成反比

9.地球同步軌道的傾角為（）。

A.0度

B.23.5度

C.66.5度

D.90度

10.軌道機動時，為了提高機動效率，應盡量選擇（）的機動方向。

A.與軌道平面垂直

B.與軌道平面平行

C.斜交軌道平面

D.軌道平面內任意方向

11.航天器軌道機動時，機動加速度的大小取決于（）。

A.機動時間

B.推進系統性能

C.機動速度

D.機動距離

12.地球同步軌道的偏心率為（）。

A.0

B.0.6167

C.0.8167

D.1

13.軌道機動過程中，使用（）方法可以實現從高軌道到低軌道的轉移。

A.軌道提升

B.軌道傾斜

C.軌道機動

D.反向軌道機動

14.航天器軌道機動時，機動加速度的方向應與（）一致。

A.軌道速度方向

B.軌道半徑方向

C.推力方向

D.推力反向

15.地球近地軌道（LEO）的傾角為（）。

A.0度

B.23.5度

C.66.5度

D.90度

16.航天器軌道機動時，為了減少機動時間，應盡量選擇（）的機動方式。

A.短時間大角度機動

B.長時間小角度機動

C.短時間小角度機動

D.長時間大角度機動

17.軌道機動過程中，要實現從低軌道到高軌道的轉移，應采用（）的方法。

A.軌道傾斜

B.軌道提升

C.軌道機動

D.反向軌道機動

18.航天器在軌道上運行時，其速度與軌道半徑的關系是（）。

A.軌道半徑越大，速度越快

B.軌道半徑越小，速度越快

C.軌道半徑與速度無關

D.軌道半徑與速度成反比

19.地球同步軌道的傾角為（）。

A.0度

B.23.5度

C.66.5度

D.90度

20.軌道機動過程中，為了提高機動效率，應盡量選擇（）的機動方向。

A.與軌道平面垂直

B.與軌道平面平行

C.斜交軌道平面

D.軌道平面內任意方向

21.航天器軌道機動時，機動加速度的大小取決于（）。

A.機動時間

B.推進系統性能

C.機動速度

D.機動距離

22.地球同步軌道的偏心率為（）。

A.0

B.0.6167

C.0.8167

D.1

23.軌道機動過程中，使用（）方法可以實現從高軌道到低軌道的轉移。

A.軌道提升

B.軌道傾斜

C.軌道機動

D.反向軌道機動

24.航天器軌道機動時，機動加速度的方向應與（）一致。

A.軌道速度方向

B.軌道半徑方向

C.推力方向

D.推力反向

25.地球近地軌道（LEO）的傾角為（）。

A.0度

B.23.5度

C.66.5度

D.90度

26.航天器軌道機動時，為了減少機動時間，應盡量選擇（）的機動方式。

A.短時間大角度機動

B.長時間小角度機動

C.短時間小角度機動

D.長時間大角度機動

27.軌道機動過程中，要實現從低軌道到高軌道的轉移，應采用（）的方法。

A.軌道傾斜

B.軌道提升

C.軌道機動

D.反向軌道機動

28.航天器在軌道上運行時，其速度與軌道半徑的關系是（）。

A.軌道半徑越大，速度越快

B.軌道半徑越小，速度越快

C.軌道半徑與速度無關

D.軌道半徑與速度成反比

29.地球同步軌道的傾角為（）。

A.0度

B.23.5度

C.66.5度

D.90度

30.軌道機動過程中，為了提高機動效率，應盡量選擇（）的機動方向。

A.與軌道平面垂直

B.與軌道平面平行

C.斜交軌道平面

D.軌道平面內任意方向

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中，至少有一項是符合題目要求的）

1.航天器軌道轉移過程中可能遇到的力學問題包括（）

A.引力拖曳效應

B.空氣阻力

C.太陽輻射壓力

D.地球潮汐力

2.軌道機動常用的推進系統類型有（）

A.火箭發動機

B.電推進系統

C.熱推進系統

D.磁推進系統

3.地球同步軌道的特點包括（）

A.軌道周期與地球自轉周期相同

B.軌道位于地球赤道平面上

C.軌道傾角為零

D.軌道半徑固定

4.軌道機動時，影響機動加速度的因素有（）

A.推進系統性能

B.機動時間

C.機動速度

D.機動距離

5.航天器軌道機動可能的目的包括（）

A.提升軌道高度

B.降低軌道高度

C.改變軌道傾角

D.增加軌道壽命

6.軌道機動過程中，可能使用的機動策略有（）

A.軌道傾斜機動

B.軌道提升機動

C.軌道捕獲機動

D.軌道轉移機動

7.航天器軌道機動時，為了減少燃料消耗，可以采取的措施有（）

A.選擇合適的機動時間

B.優化推進系統設計

C.選擇合適的機動速度

D.選擇合適的機動方向

8.地球近地軌道（LEO）的特點包括（）

A.軌道周期短

B.軌道傾角較小

C.軌道高度較低

D.軌道壽命較短

9.軌道機動時，為了提高機動效率，可以考慮的因素有（）

A.機動時間

B.推進系統性能

C.機動距離

D.航天器質量

10.航天器在軌道上運行時，可能受到的干擾包括（）

A.地球大氣阻力

B.太陽輻射壓力

C.地球引力擾動

D.其他航天器碰撞

11.軌道機動過程中，可能使用的推進方式有（）

A.反沖推進

B.氣體推進

C.粒子推進

D.電推進

12.航天器軌道機動時，可能使用的控制策略包括（）

A.預先規劃

B.實時控制

C.模糊控制

D.人工智能控制

13.地球同步軌道的應用領域包括（）

A.通信衛星

B.觀測衛星

C.軍事衛星

D.研究衛星

14.軌道機動時，可能遇到的風險有（）

A.推進系統故障

B.機動時間過長

C.航天器姿態失控

D.機動效果不理想

15.航天器軌道機動時，為了提高機動精度，可以采取的措施有（）

A.精確測量軌道參數

B.優化推進系統控制算法

C.減少軌道機動過程中的不確定因素

D.使用高精度導航系統

16.軌道機動過程中，可能使用的軌道轉移方式有（）

A.Hohmann轉移

B.軌道對接

C.軌道捕獲

D.軌道調整

17.航天器軌道機動時，可能使用的機動方式有（）

A.靜止軌道機動

B.線性機動

C.非線性機動

D.預先規劃機動

18.軌道機動時，可能使用的推進劑包括（）

A.液態氫

B.液態氧

C.磷酸鹽燃料

D.氮氣

19.航天器軌道機動時，可能使用的控制方法有（）

A.開環控制

B.閉環控制

C.魯棒控制

D.智能控制

20.軌道機動過程中，可能使用的軌道監測手段包括（）

A.遙感成像

B.電磁波探測

C.射頻信號監測

D.光學觀測

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

1.航天器軌道轉移過程中，實現從低軌道到高軌道的轉移方式通常被稱為______轉移。

2.地球同步軌道的傾角為______度。

3.地球近地軌道（LEO）的平均高度約為______公里。

4.軌道機動過程中，常用的推進系統是______。

5.軌道機動時，為了減少燃料消耗，應盡量選擇______的機動方式。

6.地球同步軌道的周期為______小時。

7.軌道機動過程中，機動加速度的大小取決于______。

8.航天器在軌道上運行時，其速度與軌道半徑的關系是______。

9.軌道機動時，影響機動加速度的因素有______。

10.航天器軌道機動可能的目的包括______。

11.軌道機動過程中，可能使用的機動策略有______。

12.地球近地軌道（LEO）的特點包括______。

13.軌道機動時，可能遇到的風險有______。

14.航天器軌道機動時，為了提高機動精度，可以采取的措施有______。

15.軌道機動過程中，可能使用的軌道轉移方式有______。

16.航天器軌道機動時，可能使用的機動方式有______。

17.軌道機動時，可能使用的推進劑包括______。

18.航天器軌道機動時，可能使用的控制方法有______。

19.軌道機動過程中，可能使用的軌道監測手段包括______。

20.地球同步軌道的應用領域包括______。

21.軌道機動時，為了減少機動時間，應盡量選擇______的機動方式。

22.軌道機動過程中，要實現從高軌道到低軌道的轉移，應采用______的方法。

23.軌道機動時，為了提高機動效率，應盡量選擇______的機動方向。

24.軌道機動過程中，可能遇到的力學問題包括______。

25.航天器在軌道上運行時，可能受到的干擾包括______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請在答題括號中畫√，錯誤的畫×）

1.地球同步軌道（GEO）的軌道半徑比地球近地軌道（LEO）的軌道半徑小。（）

2.軌道機動過程中，使用反向軌道機動可以實現從低軌道到高軌道的轉移。（）

3.地球同步軌道的周期與地球自轉周期相同。（）

4.軌道機動時，機動加速度的方向應與軌道速度方向一致。（）

5.航天器在軌道上運行時，其速度與軌道半徑的關系是軌道半徑越大，速度越快。（）

6.軌道機動過程中，為了減少燃料消耗，應盡量選擇長時間大角度機動。（）

7.地球同步軌道的傾角為0度，即位于地球赤道平面上。（）

8.軌道機動時，可能使用的推進系統包括火箭發動機和電推進系統。（）

9.航天器軌道機動可能的目的包括提升軌道高度和降低軌道高度。（）

10.地球近地軌道（LEO）的傾角較大，通常用于地球觀測衛星。（）

11.軌道機動過程中，可能遇到的風險包括推進系統故障和機動效果不理想。（）

12.軌道機動時，為了提高機動精度，可以采取的措施包括精確測量軌道參數。（）

13.軌道機動過程中，可能使用的軌道轉移方式包括Hohmann轉移和軌道對接。（）

14.航天器軌道機動時，可能使用的機動方式包括靜止軌道機動和線性機動。（）

15.軌道機動時，為了減少機動時間，應盡量選擇短時間大角度機動。（）

16.軌道機動過程中，可能使用的推進劑包括液態氫和液態氧。（）

17.航天器軌道機動時，可能使用的控制方法包括開環控制和閉環控制。（）

18.軌道機動過程中，可能使用的軌道監測手段包括遙感成像和電磁波探測。（）

19.地球同步軌道的應用領域包括通信衛星和軍事衛星。（）

20.軌道機動時，為了提高機動效率，應盡量選擇與軌道平面垂直的機動方向。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.闡述航天器軌道轉移的基本原理，并說明在軌道轉移過程中可能遇到的挑戰及相應的解決方案。

2.分析航天器軌道機動技術中的主要控制策略，并討論這些策略在實際應用中的優缺點。

3.結合實際案例，說明航天器軌道機動技術在衛星任務執行中的重要作用，并舉例說明如何通過軌道機動技術優化衛星任務。

4.討論航天器軌道轉移與機動技術的發展趨勢，以及這些技術的發展對未來航天任務可能產生的影響。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某衛星從地球近地軌道（LEO）轉移到地球同步軌道（GEO），請設計一個簡單的軌道轉移方案，包括轉移軌道的選擇、機動策略和燃料消耗估算。同時，分析可能的風險和應對措施。

2.案例題：某顆科學實驗衛星需要進行軌道機動以進入一個特定的觀測點，該觀測點位于地球同步軌道的一個特定經度上。請設計一個軌道機動方案，包括機動時間、機動方向和機動速度的選擇，并討論如何確保機動精度。同時，分析機動過程中可能遇到的技術挑戰。

標準答案

一、單項選擇題

1.A

2.B

3.C

4.B

5.C

6.A

7.D

8.B

9.C

10.A

11.B

12.A

13.D

14.C

15.A

16.C

17.B

18.A

19.B

20.C

21.D

22.A

23.D

24.A

25.B

26.C

27.D

28.B

29.C

30.A

二、多選題

1.ABCD

2.AB

3.ABCD

4.ABC

5.ABC

6.ABCD

7.ABC

8.ABC

9.ABC

10.ABCD

11.ABCD

12.ABCD

13.ABCD

14.ABCD

15.ABC

16.ABCD

17.ABCD

18.ABC

19.ABCD

20.ABCD

三、填空題

1.軌道提升

2.0

3.160

4.火箭發動機

5.長時間小角度機動

6.24

7.推進系統性能

8.軌道半徑越小，速度越快

9.推進系統性能、機動時間、機動速度、機動距離

10.提升軌道高度和降低軌道高度

11.軌道傾斜機動、軌道提升機動、軌道捕獲機動、軌道轉移機動

12.軌道周期短、軌道傾角較小、軌道高度較低、軌道壽命較短

13.推進系統故障、機動時間過長、航天器姿態失控、機動效果不理想

14.精確測量軌道參數、優化推進系統控制算法、減少軌道機動過程中的不確定因素、使用高精度導航系統

15.Hohmann轉移、軌道對接、軌道捕獲、軌道調整

16.靜止軌道機動、線性機動、非線性機動、預先規劃機動

17.液態氫、液態氧、磷酸鹽燃料、氮氣

18.開環控制、閉環控制、魯棒控制、智能控制

19.遙感成像、電磁波探測、射頻信號監測、光學觀測

20.通信衛星、觀測衛星、軍事衛星、研究衛星

21.長時間小角度機動

22.軌道傾斜

23.與軌道平面垂直

2