空间飞行器导航制导与控制复习题2018

飞机导航系统例题一、判断是非题对的打√，错的打×（例题中都是正确的，实际会改变）1.惯性导航保密性强，是一种自备式导航。

2.惯性导航随着航行时间和航行距离的增长，位置累积误差越来越大，需要进行位置较准。

3.大多数组合导航系统以惯导系统为主，原因主要是惯导系统能够提供比较多的导航参数，还能提供全姿态信息参数，这是其它导航系统所不能比拟的。

（√）4.飞机的飞行目的地、航路上可用于改变航向、高度、速度等或向空中交通管制中心报告的明显位置，叫做航路点。

5.单值地定位，测得一个导航参量，即获得一条位置线（或一个位置面）是不够的，至少是两个（平面定位）或两个以上（空间定位）；6.无线电导航的缺点是：它必须要辐射和接收无线电波，因而易被发现，易受自然和人为干扰，有些导航系统还需要配备必要的地面设备。

7.现代民用飞机普遍使用以VOR/DME为基础的RNAV系统，即VOR/DME RNAV系统；8.测向系统的位置线是直线，如VOR、ADF等。

9.用测距系统（如DME）的圆位置线与测向系统（如VOR）的直线位置线相交的方法，可确定飞机的位置M，该定位法叫做ρ-θ定位系统，也称为极坐标定位。

10.实际应用中，利用同台安装的全向信标台和测距台即可实现ρ-θ定位；11.由飞机测定对两个地面导航台（如两个DME台）的距离，可获得两个圆位置线，其交点M为飞机位置；12.两个圆位置线有两个交点，出现定位双值；13.采用ρ-ρ-ρ定位系统，即用三个地面台，确定三个圆位置线，可确定飞机的唯一位置M。

14.由飞机测定对两个地面导航台（如两个VOR台）的方位，可获得两条直线位置线，其交点M即为飞机位置，采用该定位法的系统叫做θ-θ定位系统。

15.利用奥米伽导航系统（或罗兰系统）测得一组两个导航台的距离差，得到一组双曲线位置线，同时再测出另一组导航台的距离差，得到另一组双曲线位置线，用其交点确定飞机的位置，采用该定位法的系统叫做双曲线定位系统。

飞行控制总复习总复习第一章飞行动力学一、概念：1、体轴系纵轴在飞机对称平面内；速度轴系纵轴不一定在飞机对称平面内；稳定轴系纵轴在飞机对称平面内，与体轴系纵轴相差一个配平迎角。

2、俯仰角的测量轴为地轴系横轴；滚转角（倾斜角）的测量轴为体轴系纵轴；偏航角的测量轴为地轴系铅锤轴。

3、迎角α：空速向量在飞机对称平面内投影与机体纵轴夹角。

以的投影在轴之下为正。

4、β（侧滑角）：空速向量与飞机对称平面的夹角。

以处于对称面右为正。

5、坐标系间的关系机体轴系与地轴系之间的关系描述为飞机姿态角（）；速度轴系与机体轴系之间的关系描述为气流角（）；速度轴系与地轴系之间的关系描述为航迹角（）。

6、舵偏角符号升降舵偏角：平尾后缘下偏为正，产生低头力矩。

副翼偏转角：右翼后缘下偏（右下左上）为正，产生左滚转力矩。

方向舵偏角：方向舵后缘左偏为正，产生左偏航力矩。

7、稳定性、操纵性与机动性动稳定性：扰动停止后，飞机能从扰动运动恢复到基准运动。

静稳定性：扰动停止的最初瞬间，运动参数变化的趋势。

操纵性：飞机以相应的运动，回答驾驶员操纵各操纵机构的能力。

机动性：指在一定时间内，飞机改变速度大小，方向和在空间位置的能力。

稳定性与操纵性及机动性矛盾。

过稳则不易操纵，机动性差。

8、静稳定性静安定性导数：值应为负，即飞机质心在全机焦点之前，这样才能保证当时，，产生低头力矩，使恢复原值。

航向静稳定性导数：值应为正，当（右侧滑）时，产生右偏航力矩，使向右转，值恢复。

横滚静稳定性导数：值应为负，当时，产生左滚力矩，产生左侧力，使速度向量左转，值恢复。

9、在建立飞机方程时考虑牵连运动的原因是：牛顿定律是相对惯性坐标系的，机体坐标系为动坐标系。

10、表示：飞机三个姿态角变化率或绕机体轴的三个角速度分量都能合成飞机总角速度分量。

p、q、r一定正交，但三者不一定正交。

11、纵向短周期运动对应大复根，周期短，频率高，衰减快的运动。

转折频率在伯特图上中频段。

纵向长周期运动对应小复根，周期长，频率低，衰减慢的运动。

1.3 航天器的基本系统组成及各部分作用？航天器基本系统一般分为有效载荷和保障系统两大类。

有效载荷:用于直接完成特定的航天飞行任务的部件、仪器或分系统。

保障系统:用于保障航天器从火箭起飞到工作寿命终止, 星上所有分系统的正常工作。

1.4 航天器轨道和姿态控制的概念、内容和相互关系各是什么?概念：轨道控制：对航天器的质心施以外力, 以有目的地改变其运动轨迹的技术; 姿态控制：对航天器绕质心施加力矩, 以保持或按需要改变其在空间的定向的技术。

内容：轨道控制包括轨道确定和轨道控制两方面的内容。

轨道确定的任务是研究如何确定航天器的位置和速度, 有时也称为空间导航, 简称导航; 轨道控制是根据航天器现有位置、速度、飞行的最终目标, 对质心施以控制力, 以改变其运动轨迹的技术, 有时也称为制导。

姿态控制包括姿态确定和姿态控制两方面内容。

姿态确定是研究航天器相对于某个基准的确定姿态方法。

姿态控制是航天器在规定或预先确定的方向( 可称为参考方向)上定向的过程, 它包括姿态稳定和姿态机动。

姿态稳定是指使姿态保持在指定方向, 而姿态机动是指航天器从一个姿态过渡到另一个姿态的再定向过程。

关系：轨道控制与姿态控制密切相关。

为实现轨道控制, 航天器姿态必须符合要求。

也就是说, 当需要对航天器进行轨道控制时, 同时也要求进行姿态控制。

在某些具体情况或某些飞行过程中, 可以把姿态控制和轨道控制分开来考虑。

某些应用任务对航天器的轨道没有严格要求, 而对航天器的姿态却有要求。

1.5 阐述姿态稳定的各种方式, 比较其异同。

姿态稳定是保持已有姿态的控制, 航天器姿态稳定方式按航天器姿态运动的形式可大致分为两类。

自旋稳定:卫星等航天器绕其一轴(自旋轴) 旋转, 依靠旋转动量矩保持自旋轴在惯性空间的指向。

自旋稳定常辅以主动姿态控制, 来修正自旋轴指向误差。

三轴稳定: 依靠主动姿态控制或利用环境力矩, 保持航天器本体三条正交轴线在某一参考空间的方向。

一、简答题1. 典型的制导体制有哪些？简述它们的工作原理。

（1）遥控制导以设在飞行器外部的指控站或制导站，来完成飞行器运动状态的监控，或者进行目标与飞行器相对运动参数的测定，然后引导飞行器飞行的一种制导方式。

（2）自主制导按照给定弹道生成预定导航命令或预定弹道参数信息，在发射或起飞前装订到无人飞行器的存储装置中，飞行过程中机载敏感装置会不断测量预定参数，并与存储装置中预先装订参数进行比较，一旦出现偏差，便产生导航或导引指令，以操纵飞行器运动，完成飞行任务。

这是一种自主导航或制导的方式。

（3）寻的制导利用电磁波、红外线、激光或可见光等方式测量目标和无人飞行器之间的相对运动信息，由此实时解算出制导命令，从而导引无人飞行器飞向目标的一种方式。

（4）复合制导复合制导是指在飞行过程中采用两种或多种制导方式。

它可分为串联、并联和串并混合三种。

串联复合制导就是在不同飞行弹道段上采用几种不同的制导方式；并联复合制导则是在整个飞行过程中或在某段飞行弹道上同时采用几种制导方式；而串并联混合制导就是既有串联复合也有并联复合的混合制导方式。

2.请画出一般飞行控制系统结构原理图，并简述各部分功能。

要实现飞行控制的目的，一般均采用内、外环两重反馈控制回路的控制方法来实现，即在外环回路重点进行导航/制导控制方法的研究，从而达到指令飞行的目的；在内环回路重点进行稳定控制方法的研究，从而实现稳定飞行的目的。

3.导弹质心运动的动力学方程和绕质心运动的动力学方程分别在什么坐标系建立有最简单的形式？并给出这两个坐标系的定义。

地心惯性坐标系：I I I E Z Y X O ,E O 为坐标原点，地球的质心 ；I X 指向J2000地球平春分点； I Z 垂直于J2000地球平赤道面，指向北为正；E Y 在平赤道面内与EI X 轴、EI Z 轴形成右手旋转坐标系。

发射坐标系G ：原点发射点o ，x 轴在发射水平面内指向瞄准方向，y 轴垂直发射水平面指向上方，z 轴构成右手坐标系。

飞行控制系统复习题04级学习部第一章1．飞行控制系统的主要作用如何？（1）实现飞机的自动飞行①长距离飞行时解除驾驶员的疲劳，减轻驾驶员的工作负担；②在一些坏的天气或复杂的环境下，驾驶员难于精确控制飞机的姿态和航迹，自动飞行控制系统可以实现对飞机的精确控制；③有一些飞行操纵任务，驾驶员难于完成，如进场着陆，采用自动飞行控制则可以较好的完成这些任务。

（2）改善飞机的特性，实现所需要的飞行品质和飞行性能。

2．飞行控制系统主要由哪几部分组成，每部分主要作用是什么？①飞机：被控对象。

具体一个系统的被控物理参数可能是飞机某一个运动参数，如俯仰角，高度或倾斜角等。

被控的参量通常称为被控量。

②执行机构（又称舵机或舵回路）：接收控制指令，其输出跟踪控制指令的变化并输出一定的能量，拖动舵面的偏转。

③反馈测量部件：它测量和感受飞机被控量的变化，并输出相应的电信号。

不同的被控量需采用不同的测量元件。

④综合比较部件：将测量的反馈信号与指令信号进行比较，产生相应的误差信号。

这种功能可以与控制器的功能组合在一起。

⑤控制器：依误差信号和系统的要求进行分析、判断，产生相应的控制指令。

目前，这种功能均用数字计算机来实现。

⑥指令生成部件：经这系统的输入指令信号，它通常是被控量的期望值。

在上述系统的组成中，除被控对象外的其它部件组合又称为控制装置，在飞行控制系统中又常称为自动驾驶仪。

3．现代飞行控制系统分为哪三个回路，每个回路的作用如何?①内回路：主要的功能是实现对飞机性能的改善，如增加飞机的阻尼，增强飞机的稳定性等，又常称其为增稳回路。

②外回路：主要完成自动驾驶功能，实现姿态角控制以及速度控制功能。

③导航回路（导引回路）：利用导航系统的数据，综合利用内回路与外回路的功能可实现飞机航迹的控制（包括水平航迹与垂直航迹）。

4．闭环负反馈控制的基本方法是什么？与开环控制比较，闭环控制的优缺点。

（1）闭环负反馈控制的基本原理“检测偏差，纠正偏差。

航天器制导与控制课后题答案(西电)1.3 航天器的基本系统组成及各部分作用？航天器基本系统一般分为有效载荷和保障系统两大类。

有效载荷:用于直接完成特定的航天飞行任务的部件、仪器或分系统。

保障系统:用于保障航天器从火箭起飞到工作寿命终止, 星上所有分系统的正常工作。

1.4 航天器轨道和姿态控制的概念、内容和相互关系各是什么?概念：轨道控制：对航天器的质心施以外力, 以有目的地改变其运动轨迹的技术; 姿态控制：对航天器绕质心施加力矩, 以保持或按需要改变其在空间的定向的技术。

内容：轨道控制包括轨道确定和轨道控制两方面的内容。

轨道确定的任务是研究如何确定航天器的位置和速度, 有时也称为空间导航, 简称导航; 轨道控制是根据航天器现有位置、速度、飞行的最终目标, 对质心施以控制力, 以改变其运动轨迹的技术, 有时也称为制导。

姿态控制包括姿态确定和姿态控制两方面内容。

姿态确定是研究航天器相对于某个基准的确定姿态方法。

姿态控制是航天器在规定或预先确定的方向( 可称为参考方向)上定向的过程, 它包括姿态稳定和姿态机动。

姿态稳定是指使姿态保持在指定方向, 而姿态机动是指航天器从一个姿态过渡到另一个姿态的再定向过程。

关系：轨道控制与姿态控制密切相关。

为实现轨道控制, 航天器姿态必须符合要求。

也就是说, 当需要对航天器进行轨道控制时, 同时也要求进行姿态控制。

在某些具体情况或某些飞行过程中,可以把姿态控制和轨道控制分开来考虑。

某些应用任务对航天器的轨道没有严格要求, 而对航天器的姿态却有要求。

1.5 阐述姿态稳定的各种方式, 比较其异同。

姿态稳定是保持已有姿态的控制, 航天器姿态稳定方式按航天器姿态运动的形式可大致分为两类。

自旋稳定:卫星等航天器绕其一轴(自旋轴) 旋转, 依靠旋转动量矩保持自旋轴在惯性空间的指向。

自旋稳定常辅以主动姿态控制, 来修正自旋轴指向误差。

三轴稳定: 依靠主动姿态控制或利用环境力矩, 保持航天器本体三条正交轴线在某一参考空间的方向。

空中导航试题：总计270道试题，单项选择题170道，判断题100道。

第一部分单项选择题11020101.空中导航要解决的基本问题是（）。

A．位置B．方向C．距离和时间D．以上都对答案：D难度：中等11020202.某一纬线的纬度是（）。

A．该纬线上任一点到地心的连线与赤道面的夹角B．地图上该纬线所指的方向C．该纬线同赤道面的夹角D．该纬线同经线的夹角答案：A难度：中等11020203.某一经线的经度是（）。

A．该经线所在平面和0度经线平面的夹角B．两条经线所夹的角度C．该经线同赤道的夹角D．地图上该经线所标的度数答案：A难度：中等11020204.在地球表面纬度差1分所对的弧长是（）。

A．1千米B．1海里C．1英里D．2千米答案：B难度：中等11020205.磁差是（）。

A．磁罗盘的误差B．磁经线同罗经线的夹角C．罗经线同真经线的夹角D．磁经线北端偏离真经线北端的角度答案：D难度：中等11020206.航图上的等磁差线是指（）。

A：磁经线B：地球磁场的磁力线C：磁差相等的各地点的连线D：航迹各点连线答案：D难度：中等11020207. 1海里相当于（）。

A：1.852千米或1.15英里B：1.15千米或1.85英里C：1.15千米或0.54英里D：0.54千米或0.87英里答案：A难度：中等11020208. 1米相当于（）。

A．3英尺B．0.305英尺C．1.852英尺D．3.28英尺答案：D难度：中等11020301.大圆航线的航线角是（）。

A．航线上任意一点经线北段顺时针到航线去向的夹角B．航线起点经线北段顺时针到航线去向方向C．航线上任意一点经线北段逆时针到航线去向的夹角D．航线起点经线北段逆时针到航线去向方向答案：B难度：中等11020302.等角航线的航线角是（）。

A．航线上任意一点经线北段顺时针到航线去向的夹角B．航线起点经线北段顺时针到航线去向方向C．航线上任意一点经线北段逆时针到航线去向的夹角D．航线起点经线北段逆时针到航线去向方向答案：A难度：中等11020303.地球表面两点之间航程最短的航线是（）。

管制员执照题库-空中导航试题空中导航试题：总计270道试题，单项选择题170道，判断题100道。

第一部分单项选择题11020101.空中导航要解决的基本问题是（）。

A．位置B．方向C．距离和时间D．以上都对答案：D难度：中等11020202.某一纬线的纬度是（）。

A．该纬线上任一点到地心的连线与赤道面的夹角B．地图上该纬线所指的方向C．该纬线同赤道面的夹角D．该纬线同经线的夹角答案：A难度：中等11020203.某一经线的经度是（）。

A．该经线所在平面和0度经线平面的夹角B．两条经线所夹的角度C．该经线同赤道的夹角D．地图上该经线所标的度数答案：A难度：中等11020204.在地球表面纬度差1分所对的弧长是（）。

A．1千米B．1海里C．1英里D．2千米答案：B难度：中等11020205.磁差是（）。

A．磁罗盘的误差B．磁经线同罗经线的夹角C．罗经线同真经线的夹角D．磁经线北端偏离真经线北端的角度答案：D难度：中等11020206.航图上的等磁差线是指（）。

A：磁经线B：地球磁场的磁力线C：磁差相等的各地点的连线D：航迹各点连线答案：D难度：中等11020207. 1海里相当于（）。

A：1.852千米或1.15英里B：1.15千米或1.85英里C：1.15千米或0.54英里D：0.54千米或0.87英里答案：A难度：中等11020208. 1米相当于（）。

A．3英尺B．0.305英尺C．1.852英尺D．3.28英尺答案：D难度：中等11020301.大圆航线的航线角是（）。

A．航线上任意一点经线北段顺时针到航线去向的夹角B．航线起点经线北段顺时针到航线去向方向C．航线上任意一点经线北段逆时针到航线去向的夹角D．航线起点经线北段逆时针到航线去向方向答案：B难度：中等11020302.等角航线的航线角是（）。

A．航线上任意一点经线北段顺时针到航线去向的夹角B．航线起点经线北段顺时针到航线去向方向C．航线上任意一点经线北段逆时针到航线去向的夹角D．航线起点经线北段逆时针到航线去向方向答案：A难度：中等11020303.地球表面两点之间航程最短的航线是（）。

空中领航学试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 空中领航学是研究什么的学科？A. 飞机维修B. 飞机设计C. 飞机驾驶D. 飞机导航答案：D2. 空中领航员的主要任务是什么？A. 飞机维修B. 飞机设计C. 飞机驾驶D. 飞机导航答案：D3. 空中领航学中，哪个术语指的是飞机在空间的位置？A. 航向B. 航速C. 航程D. 航高答案：D4. 在空中领航学中，哪项技术用于确定飞机的航向？A. 惯性导航B. 无线电导航C. 卫星导航D. 所有以上答案：D5. 空中领航学中，哪个术语指的是飞机在地面上的投影路径？A. 航迹B. 航向C. 航程D. 航高答案：A二、填空题（每题2分，共10分）1. 空中领航学中，飞机的______是指飞机在水平面上的移动方向。

答案：航向2. 空中领航学中，飞机的______是指飞机在垂直方向上的高度。

答案：航高3. 空中领航学中，飞机的______是指飞机在一定时间内飞行的距离。

答案：航程4. 空中领航学中，飞机的______是指飞机在单位时间内飞行的距离。

答案：航速5. 空中领航学中，______是指飞机在空间中的位置和运动状态。

答案：领航三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述空中领航学的重要性。

答案：空中领航学是确保飞机安全、高效飞行的关键学科，它涉及飞机导航、定位、路径规划等多个方面，对于飞行员来说，掌握空中领航技能至关重要。

2. 空中领航员在飞行过程中需要关注哪些主要参数？答案：空中领航员需要关注的主要参数包括航向、航速、航程、航高、风速、风向等，这些参数对于确保飞行安全和正确到达目的地至关重要。

3. 描述一下空中领航学中的惯性导航系统是如何工作的？答案：惯性导航系统通过测量飞机的加速度和角速度来确定飞机的位置和速度。

它使用陀螺仪和加速度计来跟踪飞机的运动，并计算出飞机的航向、速度和位置。

4. 空中领航学中的卫星导航系统有哪些优势？答案：卫星导航系统的优势包括全球覆盖、高精度、全天候运行、实时更新位置信息等。