轨道力学试题及答案
单项选择题(每题2分,共10题)
1.卫星轨道所在平面通过()
A.地球南极B.地球北极C.地球质心
答案:C
2.开普勒第一定律指出行星轨道是()
A.圆形B.椭圆形C.抛物线
答案:B
3.轨道半长轴越大,卫星运行周期()
A.越短B.越长C.不变
答案:B
4.描述卫星轨道面空间指向的是()
A.轨道倾角B.近地点幅角C.升交点赤经
答案:C
5.轨道偏心率为0时轨道形状是()
A.椭圆B.抛物线C.圆
答案:C
6.卫星在椭圆轨道上速度最大位置是()
A.远地点B.近地点C.半长轴端点
答案:B
7.二体问题中卫星运动受几个力()
A.1个B.2个C.多个
答案:A
8.以下属于轨道根数的是()
A.质量B.轨道高度C.真近点角
答案:C
9.改变卫星轨道面需要改变()
A.半长轴B.轨道倾角C.偏心率
答案:B
10.卫星轨道六根数确定后,轨道()
A.部分确定B.完全确定C.不确定
答案:B
多项选择题(每题2分,共10题)
1.轨道力学中常见的力有()
A.万有引力B.大气阻力C.太阳辐射压力
答案:ABC
2.开普勒定律包括()
A.轨道定律B.面积定律C.周期定律
答案:ABC
3.以下属于轨道六根数的有()
A.轨道倾角B.平近点角C.半长轴
答案:ABC
4.影响卫星轨道变化的因素有()
A.地球非球形引力B.日月引力C.航天器姿态
答案:AB
5.椭圆轨道要素包含()
A.半长轴B.偏心率C.轨道倾角
答案:ABC
6.轨道机动方式有()
A.霍曼转移B.脉冲变轨C.连续变轨
答案:ABC
7.卫星轨道按高度可分为()
A.低轨道B.中轨道C.高轨道
答案:ABC
8.描述卫星在轨道上位置的参数有()
A.真近点角B.偏近点角C.平近点角
答案:ABC
9.计算轨道周期需要的参数有()
A.半长轴B.引力常数C.偏心率
答案:AB
10.以下关于轨道的说法正确的有()
A.圆轨道是椭圆轨道特殊情况
B.抛物线轨道是开放轨道
C.双曲线轨道航天器会脱离地球引力
答案:ABC
判断题(每题2分,共10题)
1.卫星轨道一定在地球赤道平面内。()
答案:错
2.开普勒定律只适用于行星绕太阳运动。()
答案:错
3.轨道半长轴决定卫星运行周期。()
答案:对
4.轨道倾角为0时卫星沿赤道飞行。()
答案:对
5.卫星在椭圆轨道上机械能守恒。()
答案:对
6.改变轨道偏心率只能通过多次变轨。()
答案:错
7.二体问题中卫星轨道是圆锥曲线。()
答案:对
8.平近点角随时间均匀变化。()
答案:对
9.轨道高度越高,卫星速度越大。()
答案:错
10.所有轨道六根数都不随时间变化。()
答案:错
简答题(每题5分,共4题)
1.简述开普勒第二定律的内容
答案:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。这表明行星在近地点速度快,在远地点速度慢。
2.什么是轨道倾角,有何意义
答案:轨道倾角是卫星轨道平面与地球赤道平面的夹角。它决定了卫星轨道面的空间指向,影响卫星覆盖区域,如极地轨道倾角近90°,能覆盖地球两极地区。
3.简述霍曼转移的原理
答案:霍曼转移是在两个共面同心圆轨道间进行轨道转移的方式。通过在初始轨道和目标轨道的相切点分别进行一次加速或减速脉冲,使航天器沿椭圆转移轨道从一个轨道过渡到另一个轨道。
4.卫星轨道摄动的主要来源有哪些
答案:主要来源有地球非球形引力,其与理想球体有偏差;日月引力,太阳和月球对卫星的引力作用;大气阻力,近地轨道卫星受大气影响;太阳辐射压力等。
讨论题(每题5分,共4题)
1.讨论轨道力学在航天工程中的重要性
答案:轨道力学为航天器发射、轨道设计、轨道维持与控制提供理论基础。精确计算轨道可确保航天器准确入轨、按预定轨迹运行,还能实现不同航天器间的交会对接,对航天任务成败至关重要。
2.当卫星轨道受摄动影响较大时,如何应对
答案:可定期监测轨道参数,利用星载推进系统进行轨道修正,根据摄动类型和程度规划变轨策略;也可采用编队飞行技术,多颗卫星协同保持相对轨道位置,减少摄动影响。
3.探讨未来轨道力学发展方向