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《航天器概论》综合作业 201201003017 陈献琪 一、练习题（60 分） 1. 给出航天器定义。 答：航天器是在地球大气层以外的宇宙空间执行特定任务的、基本上按照天体力学 规律运动的人造天体，是卫星、飞船、空间站、航天飞机和空间探测器的总称，也 称空间飞行器。 2. 航天系统由哪几部分组成？ 答：航天系统由发射场、运载系统、测控网、航天器、航天任务系统组成，其中航 天器是航天活动的主体。 3. 航天器如何分类 ？ 答：航天器分为无人航天器和载人航天器两大类。其中无人航天器包括人造地球卫 星（科学卫星、应用卫星、技术试验卫星）、无人运输器（货运飞船）、空间探测器 （太阳观测器、月球探测器、行星探测器、行星际探测器）等；载人航天器包括空 间站、载人飞船（卫星式飞船、登月飞船、行星飞船）、载人运输器（航天飞机、空 天飞机）等。 4. 什么叫有效载荷？它分哪些类型？ 答：有效载荷：航天器上装载的直接完成航天器在轨运行特定任务的仪器、设备和 分系统的统称。是航天器的核心部分，是决定航天器性能水平的主要因素。 有效载荷分为科学探测与实验类、信息获取类、信息传输类、信息基准类。  科学探测与实验类：用于探测空间环境、观测天体和空间科学实验等，包括望 远镜、光谱仪、电离计等。  信息获取类：用于对地观测，装有从紫外光到远红外光各种波长的遥感仪器或 其他探测器。  信息传输类：通信卫星、数据中继卫星和广播卫星装有的各频段的转发器和天 线。  信息基准类：导航卫星激光反射器、高稳定度时钟、播发导航信号的双频发射 机和定向天线等。 5. 航天器的基本保障系统有哪些？各分系统的功能如何？ 答：航天器的基本保障系统分为结构与机构分系统、热控分系统、电源分系统、姿 态控制分系统、数据管理分系统、测控分系统。  结构与机构分系统：主要功能为卫星各分系统和有效载荷提供机械支撑。结构 分系统可为卫星的仪器设备提供安装基座、屏蔽空间辐射、传递运载火箭的巨 大推力，对返回式卫星还要有保护卫星的回收部分在返回地球时不受气动热损 伤。  热控分系统：其任务是卫星在轨运行阶段中控制卫星内外的热交换过程，使卫 星各部位温度处于要求范围之内。  电源分系统：为航天器发射上升、轨道运行和返回着陆全过程提供电力和分配 电能的整套设备，分为电源（主电源、应急电源、返回着陆电源）和配电设备 （输电母线、直交流变换器、配电器）两部分。电源有化学电源、太阳能电池 电源、核电源，提供航天器所需电能；配电设备将电源送出的电力送往航天器 的各种用户，并将输出电流经变换器、稳压器进行电压和电流的变换、变频、 稳压，完成电源的管理和分配。  姿态控制分系统：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，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。  数据管理分系统：（1）对航天器上的各分系统和有效载荷提供硬件资源、软件 业务通信和数据存贮功能。（2 ）提供公共的运行环境，使地面操作员能对航天 器及其有效载荷进行操作和控制，当对象为载人航大器时，尚要提供人机接口， 方便航天员对航天器及有效载荷进行操作及控制（3 ）数据管理分系统功能的发 展可逐渐减少地面测控网对航天器运行的干预，因为地面干预过程十分复杂， 开销昂贵，有了数据管理分系统后航天器可向自主控制和无人运行发展。  测控分系统：分为遥测、遥控和跟踪测轨三个系统，功能分别为将航天器信息 通过无线电波传输到地面或数据中继卫