2025年大学《海洋技术》专业题库- 海洋无人机应用技术

2025年大学《海洋技术》专业题库——海洋无人机应用技术考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共30分）1.下列哪一项不属于海洋无人机的典型分类维度？A.按飞行介质B.按自主程度C.按动力来源D.按制造材料2.主要在水面航行，具备一定水面机动能力的海洋无人机是？A.深海自主水下航行器（AUV）B.水面无人船C.水下航行器（HOV）D.飞行器（如无人机母船搭载）3.海洋无人机进行精确导航定位，除了依赖惯性导航系统外，常需要借助哪种外部信息？A.水下声学信号B.卫星导航信号C.地磁场数据D.气压高度计读数4.能够直接获取海底地形地貌高程数据的主要海洋无人机载荷是？A.摄像机B.多波束测深系统C.侧扫声纳D.温度传感器5.对于需要长时间、大范围进行海洋环境监测的任务，哪种类型的海洋无人机通常更具优势？A.飞行器（长航时）B.水面无人船C.深海自主水下航行器（AUV）D.水下航行器（HOV）6.海洋无人机在进行水下探测作业时，其能源主要依靠什么？A.水面充电B.电池C.水下燃料电池D.太阳能帆板（通常效率较低）7.以下哪项技术不是海洋无人机自主控制的核心内容？A.路径规划与避障B.传感器数据融合C.人工远程遥控操作D.故障诊断与自主恢复8.海洋无人机将采集到的数据实时传输回岸基或母船，依赖的是？A.水声通信链路B.无线电通信链路C.卫星通信链路D.光纤通信链路9.在海洋工程领域，海洋无人机常用于桥梁墩柱的定期检查，其主要优势在于？A.可搭载大型吊装设备B.可进行高精度非接触式检测C.可长时间自主工作D.可在极低温环境下作业10.下列哪项不是海洋无人机在海洋资源勘探中可以直接或间接协助完成的任务？A.场址初选与地质勘查B.石油天然气开采C.海底矿产资源分布调查D.海洋生物多样性调查11.海洋无人机在进行溢油应急监测时，相比传统方法，其主要优势是什么？A.采样能力更强B.可以进行三维立体监测C.生存能力更突出D.成本更低廉12.保障海洋无人机在恶劣海况下能够安全执行任务的关键因素之一是？A.高度自动化控制系统B.高强度结构材料C.高效的能源管理系统D.先进的传感器融合技术13.某研究团队利用海洋无人机搭载的多波束系统对特定海域进行了精细测绘，获取了高程数据。该数据的主要应用价值不包括？A.海岸线变迁分析B.海底地形图绘制C.海洋工程结构基础设计D.海洋渔业资源评估14.海洋无人机的智能化水平提升，主要依赖于以下哪方面技术的进步？A.更强大的动力系统B.更先进的传感器和人工智能算法C.更坚固的防水结构D.更广泛的作业海域覆盖15.对海洋无人机应用前景而言，以下哪项是不利的影响因素？A.人工智能技术的快速发展B.制造技术的成本下降C.水下通信技术的瓶颈D.多学科交叉融合的加深二、填空题（每空1分，共15分）1.海洋无人机的核心优势在于其__________、__________和__________等特点。2.海洋无人机的系统组成主要包括平台、__________、任务系统三大部分。3.卫星导航系统为海洋无人机提供全球范围内的__________和__________信息。4.侧扫声纳主要用于获取海底__________和__________信息。5.海洋无人机在水下通信方面主要面临__________和__________两大技术挑战。6.海洋无人机在近海油气勘探中，可辅助进行__________、__________和__________等工作。7.海洋无人机进行自主导航时，常用的传感器除了惯性导航单元（IMU）外，还有__________、__________和__________等。8.多学科交叉融合是推动海洋无人机技术发展的关键驱动力，涉及__________、__________、控制科学等多个领域。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述AUV（自主水下航行器）与HOV（水下航行器）在作业方式和自主程度方面的主要区别。2.海洋无人机在执行海洋环境监测任务时，可以搭载哪些类型的传感器？请列举至少三种。3.简述海洋无人机实现自主导航的关键技术环节。4.阐述海洋无人机应用于海洋工程结构检查（如桥梁墩柱）的主要流程和优势。四、论述题（10分）结合当前技术发展趋势，论述海洋无人机在未来海洋资源开发利用中可能扮演的角色及其面临的主要挑战。试卷答案一、选择题1.D2.B3.B4.B5.B6.B7.C8.A9.B10.B11.B12.B13.D14.B15.C二、填空题1.高度自动化、远程作业、环境适应性强2.载荷3.定位导航4.图像地形5.通信距离短信号衰减严重6.场址勘查地质调查数据采集7.惯性导航单元（IMU）卫星导航（如GPS/GNSS）声学导航（如USBL/UDGM）8.海洋工程海洋科学三、简答题1.区别：AUV是自主式，依靠预设程序或自主决策在无人遥控下作业，通常可重复使用；HOV是遥控式，需要人员实时操控在水中作业，通常一次性使用或使用周期较短。AUV自主程度高，可在复杂环境下长时间续航；HOV灵活性好，但受线缆或无线遥控距离限制，自主性差。2.传感器类型：摄像机（可见光、红外）、声纳（侧扫、多波束、前视）、雷达、多参数水质传感器（温度、盐度、浊度）、气象传感器（风速、风向、气温、气压）、海流计、浊度计等。3.关键技术环节：精确的初始定位、环境感知与建图（SLAM）、路径规划（考虑障碍物和任务需求）、导航传感器数据融合（IMU、GPS、声学导航等）、定位解算、任务管理与决策、定位与导航信息的反馈控制。4.流程与优势：流程：任务规划（目标点、航线）->起飞->飞行至目标区域->搭载传感器（如高清相机、激光扫描仪）对目标进行扫描/检查->数据采集与传输->结束任务，返航降落。优势：可搭载高分辨率传感器，实现非接触、高精度检查；可进入危险或难以到达的区域进行检查；可进行重复性检查，确保结构安全；降低人员安全风险和成本。四、论述题角色：海洋无人机在未来海洋资源开发利用中将扮演越来越重要的角色，成为不可或缺的“海洋哨兵”和“作业助手”。在油气勘探领域，可进行高精度地球物理数据采集辅助，进行海底地形地貌测绘，辅助钻探平台选址与监测。在矿产资源开发领域，可用于海底矿产资源勘探与评估，监测矿区环境变化。在水产养殖领域，可进行养殖环境监测（水质、生物密度）、网箱检查等。在可再生能源领域，可对海上风电场进行巡检、维护辅助等。挑战：主要挑战包括：1）恶劣海洋环境的适应性：需应对强风浪、大浪、海水腐蚀等问题，提高平台的稳定性和耐用性。2）续航与载荷能力：目前多数海洋无人机续航时间短、有效载荷有限，难以满足长期或大规模作业需求。3）水下通信瓶颈：水下声学通信带