2025年大学无人机工程（无人机导航技术）试题及答案

2025年大学无人机工程（无人机导航技术）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）（总共10题，每题3分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项填涂在答题卡相应位置。）1.无人机导航系统中，用于测量无人机姿态的传感器主要是（）A.加速度计B.陀螺仪C.磁力计D.气压计2.以下哪种导航技术不受外界环境干扰，具有较高的定位精度（）A.GPS导航B.惯性导航C.视觉导航D.组合导航3.无人机在飞行过程中，通过测量地磁场来确定航向的传感器是（）A.加速度计B.陀螺仪C.磁力计D.气压计4.惯性导航系统的核心部件是（）A.加速度计B.陀螺仪C.处理器D.存储器5.视觉导航系统主要利用无人机上的（）获取图像信息A.摄像头B.激光雷达C.超声波传感器D.红外传感器6.组合导航系统是将多种导航技术进行融合，其目的是（）A.提高导航精度B.降低成本C.简化系统D.增加系统复杂性7.无人机在室内环境中飞行时，哪种导航技术可能会受到较大限制（）A.GPS导航B.惯性导航C.视觉导航D.组合导航8.用于测量无人机高度的传感器是（）A.加速度计B.陀螺仪C.磁力计D.气压计9.以下哪种导航技术可以实时获取无人机的位置信息（）A.GPS导航B.惯性导航C.视觉导航D.组合导航10.无人机导航系统中，用于补偿陀螺仪漂移误差的算法是（）A.卡尔曼滤波B.互补滤波C.均值滤波D.中值滤波第II卷（非选择题共70分）（总共4题，每题10分，答题要求：请根据题目要求，详细阐述相关原理或方法。）1.简述惯性导航系统的工作原理及优缺点。2.说明视觉导航系统在无人机导航中的应用及面临的挑战。3.阐述组合导航系统中常用的融合算法及其特点。4.分析无人机在不同环境下（如室外开阔地、室内复杂环境）适合采用的导航技术。（总共2题，每题15分，答题要求：结合给定材料，回答相关问题，要求观点明确，论述合理。）材料：在无人机导航技术的发展过程中，随着应用场景的不断拓展以及对导航精度要求的提高，单一的导航技术已难以满足需求。例如，在城市环境中，高楼林立会对GPS信号产生遮挡，导致定位精度下降；而在室内环境中，GPS信号几乎无法使用。因此，组合导航技术应运而生，它将多种导航技术进行有机融合，以提高无人机的导航性能。1.结合材料，谈谈组合导航技术在无人机导航中的重要性。2.请举例说明除了文中提到的场景，还有哪些情况下单一导航技术存在局限性，需要组合导航技术。（总共1题，每题20分，答题要求：根据材料，分析无人机导航技术的发展趋势，并提出自己的见解。）材料：随着科技的不断进步，无人机在各个领域的应用越来越广泛，对无人机导航技术的要求也日益提高。目前，无人机导航技术正朝着高精度、智能化、小型化、多传感器融合等方向发展。例如，新型的传感器不断涌现，能够更精确地测量各种物理量；人工智能算法在导航系统中的应用，使得无人机能够更好地适应复杂环境。1.分析无人机导航技术朝着高精度、智能化、小型化、多传感器融合等方向发展的原因。2.请你对无人机导航技术未来的发展趋势提出自己的见解，并说明理由。答案：第I卷：1.B2.B3.C4.B5.A6.A7.A8.D9.A10.B第II卷：1.惯性导航系统利用加速度计测量加速度，通过积分得到速度和位置信息，利用陀螺仪测量角速度确定姿态。优点是自主性强、不受外界干扰、能连续提供导航信息；缺点是误差随时间积累，精度会逐渐降低。2.视觉导航利用摄像头获取图像，通过图像处理识别地标或特征点进行导航。应用广泛，能适应复杂环境。挑战包括光照变化、图像噪声干扰、特征提取困难等。3.常用融合算法有卡尔曼滤波，能有效处理噪声和不确定性，实时估计状态；互补滤波结合不同传感器优点，简单有效。4.室外开阔地适合GPS导航，定位精度高；室内复杂环境适合视觉导航或惯性导航结合其他传感器的组合导航，利用视觉识别环境特征，惯性导航提供短期高精度姿态信息。1.组合导航技术能弥补单一导航技术在不同场景下的不足，提高导航精度和可靠性，适应复杂多变的环境，对无人机在各领域广泛应用至关重要。2.如在山区飞行，地形复杂会使GPS信号受影响，单一GPS导航不准确；在海上飞行，视觉导航难以找到特征点，单一视觉导航受限，此时都需组合导航技术。1.高精度发展是为满足更精准任务需求；智能化是因复杂环境需自主决