无人机知识竞赛考试题及答案

无人机知识竞赛考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.多旋翼无人机在悬停状态下，若突然一侧电机转速下降，飞控系统首先会采取以下哪项措施？A.立即关闭所有电机B.提高对角电机转速以恢复平衡C.降低所有电机转速D.启动自动返航答案：B2.根据《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》，最大起飞重量大于等于多少克的无人机必须进行实名登记？A.150克B.250克C.500克D.1000克答案：B3.某型号无人机电池标称电压为22.2V，其电芯组合方式最可能是：A.4S1PB.5S1PC.6S1PD.7S1P答案：C4.在GNSS信号丢失后，以下哪种传感器可短时维持无人机水平姿态稳定？A.气压计B.磁力计C.陀螺仪D.激光测距仪答案：C5.使用LiPo电池时，若单片电芯电压降至3.2V仍继续放电，最可能造成的后果是：A.容量衰减B.电芯鼓包甚至起火C.充电速度变快D.内阻降低答案：B6.某农业植保无人机作业参数为：喷幅5m，飞行速度5m/s，药液流量3L/min，其作业亩喷量约为：A.0.8L/亩B.1.2L/亩C.1.5L/亩D.2.0L/亩答案：C7.根据国际民航组织分类，起飞重量7kg、可用于视距外飞行的无人机属于：A.Ⅰ类B.Ⅱ类C.Ⅲ类D.Ⅳ类答案：C8.在穿越机竞速比赛中，飞行员佩戴的FPV眼镜视频延迟通常要求低于：A.100msB.50msC.40msD.20ms答案：D9.无人机磁罗盘校准应在以下哪种环境进行？A.钢筋混凝土楼顶B.远离铁磁材料的空旷草地C.地下停车场D.高压输电线下方答案：B10.采用RTK差分定位时，水平定位精度可提升至：A.米级B.分米级C.厘米级D.毫米级答案：C11.下列哪项不是影响无人机图传距离的主要因素？A.发射功率B.接收灵敏度C.天线增益D.电池容量答案：D12.在低温10℃环境下，LiPo电池放电效率下降的主要原因是：A.电解液黏度增大B.活性物质增多C.极板变薄D.电压升高答案：A13.多旋翼无人机电机KV值定义为：A.每伏特电压对应的空载转速（RPM）B.每安培电流对应的扭矩C.每瓦功率对应的推力D.每分钟转速对应的电压答案：A14.某无人机空机重量4kg，搭载2kg载荷，若要求剩余功率裕度≥30%，则电机总拉力至少应达到：A.18kgB.24kgC.30kgD.36kg答案：B15.当无人机进入失速状态时，最先出现的动态现象通常是：A.偏航角速度骤增B.俯仰角急剧上仰C.滚转角振荡D.高度骤降答案：B二、多项选择题（每题3分，共30分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）16.以下哪些措施可有效降低无人机电机电磁干扰对磁罗盘的影响？A.电机与飞控之间增加铝箔屏蔽层B.磁罗盘远离电源线C.使用碳纤维螺旋桨D.外接GPS/罗盘模块并高架安装答案：A、B、D17.关于LiHV电池，下列说法正确的是：A.满电单片电压可达4.35VB.能量密度高于普通LiPoC.可兼容普通LiPo充电器D.循环寿命通常低于LiPo答案：A、B、D18.以下哪些属于无人机飞行前必须检查的项目？A.螺旋桨有无裂纹B.电芯单片电压差C.地面站软件版本D.遥控器摇杆模式答案：A、B、C、D19.在山区进行航测作业时，可能遇到的气象风险包括：A.山前抬升气流B.峡谷风切变C.低云蔽山D.热岛效应答案：A、B、C20.下列关于无刷电子调速器（ESC）的描述，正确的是：A.可通过PWM信号控制B.内置BEC时可输出5VC.支持双向驱动即可实现反转D.刷新率越高响应越快答案：A、B、C、D21.无人机自动返航失败的可能原因有：A.返航高度低于周边障碍物B.指南针误差大于45°C.剩余电量仅够悬停D.风速超过最大抗风等级答案：A、B、C、D22.以下哪些频段可用于无人机图传？A.2.4GHzB.5.8GHzC.1.4GHzD.900MHz答案：A、B、C、D23.关于多旋翼无人机动力冗余，下列说法正确的是：A.六旋翼可承受单发失效B.八旋翼可承受双发相邻失效C.四旋翼无动力冗余D.三旋翼布局可实现冗余答案：A、C24.使用地面站软件规划航线时，必须设置的参数有：A.航点高度B.航点速度C.转弯模式D.相机快门间隔答案：A、B、C25.以下哪些情况会导致无人机进入ATTI模式？A.磁罗盘异常B.GNSS信号弱C.用户手动切换D.超声波定高失效答案：A、B、C三、判断题（每题1分，共20分；正确打“√”，错误打“×”）26.无人机桨叶直径越大，效率一定越高。答案：×27.在相同容量下，4S5000mAh电池能量是3S5000mAh电池的1.33倍。答案：√28.穿越机常用的Oneshot42协议比Dshot600延迟更低。答案：×29.无人机电池内阻测试仪可在线估算电池健康状态。答案：√30.气压定高在雷暴天气下依旧稳定可靠。答案：×31.碳纤维材料具有导电性，可能屏蔽GNSS信号。答案：√32.无人机桨叶动平衡不良会导致图像果冻效应。答案：√33.民用无人机使用1.4GHz图传无需申请无线电频率许可。答案：×34.电机轴承进沙后空载电流会增大。答案：√35.无人机在真高120m处飞行，无需申请空域。答案：×36.光学流定位在夜晚无补光条件下精度下降。答案：√37.使用高KV电机配大桨可提高悬停时间。答案：×38.无人机电池满电长期存放可延长寿命。答案：×39.遥控器FailSafe设置错误可能导致飘高。答案：√40.无人机电机三相任意两相接反会导致反转。答案：√41.图传发射机过热会降低输出功率。答案：√42.无人机桨叶破损可用502胶水修复后继续使用。答案：×43.地面站中“地理围栏”功能可防止误入禁飞区。答案：√44.无人机电池循环次数越多，内阻越小。答案：×45.在高原地区空气密度下降，需减小桨距以保持效率。答案：×四、填空题（每空2分，共30分）46.某六旋翼无人机单电机最大拉力2kg，整机起飞重量8kg，其最大推重比为________。答案：1.547.LiPo电池单片保存电压建议为________V。答案：3.848.某航测相机焦距35mm，像元尺寸4μm，则其地面分辨率GSD与飞行高度H的关系式为GSD=________（μm/像素）。答案：H×4/3500049.国际民航组织将无人机分为________类，其中________类起飞重量最大。答案：7；Ⅶ50.无人机ESC上标注“30ABLHeli_32”，其中30A代表________电流。答案：持续51.图传功率每增加一倍，自由空间理论传输距离增加________dB。答案：652.某电池标称容量6000mAh，以2C倍率放电，其最大持续电流为________A。答案：1253.多旋翼无人机常用两种坐标系为________坐标系和________坐标系。答案：机体；地球54.根据我国《民用航空法》，无人机驾驶员对飞行安全负________责任。答案：全部55.无人机桨叶雷诺数Re=ρvL/μ，其中L代表________。答案：特征长度（桨叶弦长）56.RTK固定解的精度指标中，水平为________cm+________ppm。答案：1；157.无人机电池能量密度单位常用________。答案：Wh/kg58.在Pixhawk飞控中，参数MPC_XY_CRUISE代表最大________速度。答案：水平59.无人机电机效率η=________/________×100%。答案：机械输出功率；电输入功率60.根据贝茨极限，风力涡轮理论最大效率为________%，该极限同样适用于________桨。答案：59.3；螺旋五、简答题（每题10分，共40分）61.简述多旋翼无人机电机“KV值”与“扭矩常数Kt”之间的数学关系，并说明在实际选型中如何权衡高KV与低KV电机。答案：KV值定义为单位电压下空载转速，单位为RPM/V；Kt为扭矩常数，单位N·m/A。二者满足Kt≈60/(2π·KV)（SI制）。高KV电机Kt小，相同电流下扭矩小，适合小桨高转速，响应快但电流大、效率低；低KV电机Kt大，扭矩大，可驱动大桨，效率高、电流小，但响应慢。选型需根据目标推力、电池电压、桨径及响应需求综合权衡：竞速机选高KV小桨，长航时机选低KV大桨。62.某测绘无人机采用1英寸CMOS相机，像素2000万，焦距24mm，飞行真高200m，要求地面分辨率GSD≤5cm，请计算最大允许像元尺寸，并说明若传感器固定如何调整参数满足要求。答案：GSD=H×a/f，其中a为像元尺寸（μm），f为焦距（mm），H为高度（cm）。代入5=20000×a/24，得a≤6μm。若传感器像元尺寸固定大于6μm，则需降低飞行高度或换更长焦距镜头：例如换48mm镜头，则H可保持200m；或保持24mm镜头，H降至100m。63.阐述无人机LiPo电池“容量衰减”与“内阻升高”之间的正反馈机制，并给出三种延缓衰减的日常维护措施。答案：容量衰减导致放电深度增加，电流增大，温升加剧，加速电解液分解与SEI膜增厚，内阻进一步升高；内阻升高又导致压降增大，有效容量下降，形成正反馈。延缓措施：1.避免满电存放超过48小时，单片电压保持3.8V；2.放电截止电压不低于3.5V/片；3.循环后静置冷却至室温再充电，降低热应力。64.说明无人机“指南针干扰”与“GNSS多路径效应”在现象、成因及应对策略上的区别。答案：指南针干扰表现为航向漂移、原地画圈，成因是铁磁材料或电流磁场扭曲地磁矢量，应对：远离磁干扰源、外置GPS/罗盘、校准；GNSS多路径效应表现为定位跳变、速度突变，成因是信号经建筑或水面反射后叠加，路径延长，应对：选开阔场地、使用高更新率RTK、加装扼流圈天线、算法滤波。六、计算题（每题15分，共30分）65.某四旋翼无人机起飞重量10kg，采用4S16000mAh电池，电机总拉力实测20kg，悬停电流60A，电池内阻共8mΩ，求：（1）悬停时电池端电压；（2）电池输出功率；（3）若电池重量1.8kg，计算悬停时间；（4）理论最大垂直爬升速度（假设空气阻力忽略，g=9.8m/s²）。答案：（1）端电压=空载电压压降=16.8V60A×0.008Ω=16.80.48=16.32V；（2）P=UI=16.32V×60A=979.2W；（3）容量16Ah，时间t=16Ah/60A×60min=16min；（4）剩余推力=2010=10kg，加速度a=F/m=98N/10kg=9.8m/s²，最大爬升速度受电池持续电流限制