2025年多旋翼无人机理论考试题库(含答案)

2025年多旋翼无人机理论考试题库(含答案)一、单项选择题（每题2分，共40题）1.根据2025年最新《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例实施细则》，微型无人机（空机重量≤0.25kg）在适飞空域内飞行时，以下哪项操作是允许的？A.夜间飞行时不开启定位灯光B.在机场净空保护区外1公里处飞行C.携带总重量0.3kg的抛投物D.真高超过50米但未超过120米答案：B（微型无人机夜间飞行需开启示位灯光；禁止携带抛投物；真高限50米）2.多旋翼无人机悬停时，桨叶产生的下洗流速度与以下哪个参数成正比？A.桨叶转速的平方根B.桨叶直径的立方C.无人机总重量的平方根D.空气密度的平方答案：C（根据动量定理，下洗流速度v=√(2W/(ρA))，W为重量，ρ为空气密度，A为桨盘面积）3.某四轴无人机采用逆时针旋转的电机（M1/M3）和顺时针旋转的电机（M2/M4），当需要实现偏航右转时，飞控系统会如何调整各电机转速？A.增加M1/M3转速，降低M2/M4转速B.降低M1/M3转速，增加M2/M4转速C.同时增加M1/M4转速，降低M2/M3转速D.同时降低M1/M4转速，增加M2/M3转速答案：B（偏航右转需反扭矩大于总扭矩，逆时针电机（M1/M3）产生的反扭矩为顺时针方向，降低其转速可减少顺时针反扭矩；顺时针电机（M2/M4）产生的反扭矩为逆时针方向，增加其转速可增加逆时针反扭矩，最终实现整体右转）4.关于无刷电机KV值的描述，正确的是？A.KV值=空载转速（rpm）/电池电压（V）B.KV值越高，相同电压下扭矩越大C.相同桨叶配置时，KV值越低，续航时间越短D.多旋翼通常选用KV值<500的外转子电机答案：A（KV值定义为空载转速与电压的比值；KV值越高，扭矩越小；低KV值配合大桨更省电，续航更长；多旋翼常用外转子电机KV值多在800-2200之间）5.锂电池（LiPo）在使用中出现鼓包现象，主要原因是？A.长期存储电压低于3.0V/CellB.充电电流超过0.5CC.放电深度超过80%D.过充导致内部产气答案：D（鼓包主要因过充（电压>4.35V/Cell）或短路导致内部化学反应产气；长期低电压存储会导致容量不可逆衰减；正常充电电流可达1-5C）6.飞控系统中，加速度计（Accelerometer）的主要作用是？A.测量无人机相对于地磁场的航向B.检测无人机的角速率变化C.计算无人机的绝对高度D.感知无人机的线加速度以辅助姿态解算答案：D（加速度计测量线加速度，配合陀螺仪（测角速率）通过卡尔曼滤波解算姿态；磁罗盘测航向；气压计测高度）7.某无人机配备5200mAh、11.1V（3S）电池，电机总功率300W，假设电调转换效率85%，理论续航时间约为？A.12分钟B.15分钟C.18分钟D.21分钟答案：A（能量=5.2Ah×11.1V=57.72Wh；有效能量=57.72×0.85=49.06Wh；续航时间=49.06Wh/300W=0.1635h≈9.8分钟，实际需考虑电池放电平台，修正后约12分钟）8.以下哪种气象条件最适合多旋翼无人机作业？A.气温35℃，相对湿度90%，风速6m/sB.气温15℃，相对湿度60%，风速4m/sC.气温5℃，相对湿度80%，风速8m/sD.气温25℃，相对湿度70%，风速10m/s答案：B（最佳作业条件：风速<6m/s，湿度<70%，无降水；高温高湿易导致电子元件短路，强风增加功耗）9.无人机在GPS模式下悬停时，突然失去GPS信号但仍保持视觉定位（如光流），飞控会切换至哪种模式？A.姿态模式（AttitudeMode）B.手动模式（ManualMode）C.视觉定位模式（VisionPositioning）D.返航模式（RTL）答案：C（GPS+视觉定位融合系统在失去GPS后，若视觉定位有效，会维持定位模式；若两者均失效则切换至姿态模式）10.桨叶静平衡测试的目的是？A.确保桨叶旋转时离心力平衡B.验证桨叶气动效率C.检测桨叶材料强度D.确认桨叶安装角度答案：A（静平衡不良会导致旋转时产生振动，损坏电机轴承；气动效率通过动平衡和气动测试验证）二、多项选择题（每题3分，共20题）1.2025年无人机适航管理中，需进行型号认证的无人机包括？A.空机重量4kg的农业植保无人机B.最大起飞重量25kg的物流无人机C.空机重量0.5kg的消费级无人机D.最大起飞重量150kg的工业巡检无人机答案：ABD（需认证范围：最大起飞重量>4kg的非微型/轻型无人机，或特殊用途（如物流、植保）的轻型无人机）2.多旋翼前飞时，桨叶产生“挥舞效应”的主要影响包括？A.前行桨叶升力增加B.后行桨叶升力减小C.机身出现滚转力矩D.需通过周期变距补偿答案：ABC（多旋翼无周期变距，通过调整电机转速补偿；挥舞效应导致前后桨升力差，引发滚转）3.飞控系统中，磁罗盘（电子罗盘）的校准需要避免哪些环境？A.高压输电线附近B.汽车引擎盖上方C.室内金属货架旁D.开阔草地中央答案：ABC（磁罗盘易受铁磁物质和电磁干扰，需在无干扰的开阔地校准）4.锂电池充电时需遵循的安全规范包括？A.使用专用LiPo充电器B.充电环境温度控制在5-35℃C.充电电流不超过电池标称C值D.充电时无人值守答案：ABC（充电必须有人值守，避免过充引发火灾）5.无人机在复杂地形（如峡谷）飞行时，可能遇到的气流风险有？A.地形抬升气流导致高度突增B.背风坡下冲气流导致掉高C.峡谷穿堂风导致航向偏移D.热气流引发的稳定上升气流答案：ABC（热气流通常出现在开阔地，峡谷多乱流）三、判断题（每题1分，共30题）1.微型无人机（空机重量≤0.25kg）无需进行实名登记。（×）（2025年新规要求所有空机重量>0.025kg的无人机均需实名登记）2.多旋翼悬停时，电机消耗的功率与桨叶直径的平方成正比。（×）（悬停功率P∝W^(3/2)/(ρ^(1/2)D²)，与直径平方成反比）3.无刷电机的极对数越多，KV值越低。（√）（KV值=60×f/(P×n)，极对数P增加，KV值降低）4.锂电池的放电倍率（C值）是指电池以额定容量放电时的电流倍数。（√）（如5000mAh电池，1C=5A，5C=25A）5.飞控系统的IMU（惯性测量单元）仅包含陀螺仪和加速度计。（×）（现代IMU通常集成陀螺仪、加速度计、磁罗盘，部分含气压计）四、简答题（每题5分，共20题）1.简述多旋翼无人机“动力冗余”的设计原理及实际应用意义。答案：动力冗余指电机/桨叶的最大升力总和大于无人机总重量（通常冗余度≥1.5倍）。原理是通过保留额外升力裕度，应对风阻、姿态调整或单桨失效时的紧急情况。实际意义：提高抗风能力（可抵抗更大侧风）、增强故障容错性（如单桨轻微破损仍可安全降落）、保障复杂任务（如携带可变负载）的稳定性。2.说明GPS模式与姿态模式的核心区别及适用场景。答案：核心区别：GPS模式通过卫星定位+惯性导航实现位置锁定（水平精度±1.5m，垂直±0.5m），姿态模式仅依靠IMU维持角度稳定（无位置锁定）。适用场景：GPS模式用于定点拍摄、航线规划等需要精确位置控制的任务；姿态模式用于无GPS信号（如室内）或需要手动调整位置的场景（如穿越狭窄空间）。3.分析低温环境（-10℃）对无人机飞行的影响及应对措施。答案：影响：锂电池容量下降（约30%）、电机内阻增加（功耗上升）、润滑油变稠（电机效率降低）、电子元件性能不稳定（可能重启）。应对措施：使用低温锂电池（-20℃仍可放电）、起飞前预热电池（保温袋/手捂）、缩短单次飞行时间（预留更多电量冗余）、返航后及时充电避免过放。4.当无人机在飞行中突然出现“磁罗盘干扰”报警时，应如何操作？答案：①保持当前高度，避免剧烈机动；②切换至姿态模式（若GPS正常可保持定位）；③立即向无干扰区域（如开阔地）飞行；④到达安全区域后悬停，执行磁罗盘校准；⑤若校准失败，选择最近平坦场地降落，检查周围是否有铁磁物体（如汽车、金属塔架），排除干扰后重新起飞。五、计算题（每题10分，共10题）1.某六轴无人机总重量2.5kg，单桨盘面积0.03m²（共6个桨），空气密度1.225kg/m³，求悬停时下洗流速度（保留两位小数）。答案：根据动量定理，总升力L=W=mg=2.5×9.8=24.5N；总桨盘面积A=6×0.03=0.18m²；下洗流速度v=√(2L/(ρA))=√(2×24.5/(1.225×0.18))=√(49/0.2205)=√222.22≈14.91m/s。2.某无人机配备6S（22.2V）、12000mAh电池，电机总功率450W，电调效率88