本资料为西北工业大学航天器控制原理课程试题,涵盖轨道力学、姿态动力学与控制等核心内容,适用于航空航天专业学生复习及自测。
西工大航天器控制原理试题全面考察了学生对航天器在空间中的运动及姿态控制的理解与掌握情况。这些题目涉及多个方面,如姿态运动学、惯性轮的应用、姿态机动控制系统的设计以及太空导航技术等。
一、名词解释
1. 姿态运动学:研究航天器的姿态变化规律及其几何特性,而不考虑导致这种变化的具体原因。
2. 惯性轮:指飞轮的角动量相对于航天器固定的坐标系而言保持不变,但可以调整其旋转速度。
3. 姿态机动控制:探讨如何使航天器从一种姿态转变为另一种指定的姿态的技术方法。
4. 空间导航:涉及确定和调节卫星轨道位置的一系列操作与系统支持。
5. 空间站的姿态控制:包括保持空间站稳定以及执行特定任务所需的重新定向动作。
二、简答题
1. 根据是否载人,航天器可以分为哪两类?请分别列举出这两类航天器的实例及其特点。
2. 开普勒定律和牛顿运动定律的主要内容是什么?
3. 描述用于描述航天器姿态运动的各种参考坐标系之间的关系。
三、推导题
1. 通过应用万有引力定律,求解在多个天体作用下的航天器动力学方程,并解释为何可以简化为双星系统进行分析。
四、计算题
1. 假设有一个自旋卫星,其动量矩H=2500Kg·m²/s, 自转角速度ω=60r/min(即每分钟旋转圈数),喷气力矩Mc=20N·m且喷射角度γ为45°。若要使该卫星的自旋进动θc达到90°,计算需要进行几次这样的喷气操作以及所需的时间。
这些试题旨在测试学生在航天器控制原理领域的理论知识和应用能力。