2025年无人机理论知识竞赛考试题库含答案详解(b卷)

2025年无人机理论知识竞赛考试题库含答案详解(b卷)一、单项选择题（每题2分，共20分）1.根据《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，以下哪类无人机无需进行实名注册？A.空机重量200克的消费级无人机B.空机重量300克的行业级测绘无人机C.空机重量150克的微型无人机（不含飞控电池）D.空机重量250克的竞技无人机答案：C解析：条例规定，空机重量超过250克（含）的无人机需实名注册；空机重量小于250克（不含）的微型无人机无需注册，但需遵守飞行高度（真高120米以下）和区域限制（避开管制空域）。选项C中无人机空机重量150克（不含电池），符合无需注册条件。2.多旋翼无人机实现滚转（绕X轴转动）的主要方式是？A.前后两组旋翼转速差B.左右两组旋翼转速差C.所有旋翼同步加速D.对角旋翼转速差答案：B解析：多旋翼（以四旋翼为例）的滚转由左右旋翼的转速差实现。例如，左旋翼加速、右旋翼减速时，左侧升力大于右侧，机身绕X轴（横轴）向左滚转；反之则向右滚转。前后旋翼转速差控制俯仰（绕Y轴转动），对角旋翼转速差影响总扭矩平衡（与偏航相关）。3.以下哪种情况会导致固定翼无人机失速？A.飞行速度超过最大允许速度B.迎角超过临界迎角C.高度低于安全高度D.燃油剩余量低于10%答案：B解析：失速是由于机翼迎角过大，导致气流分离、升力急剧下降的现象。临界迎角是失速的触发条件，与速度无直接关系（低速或高速时均可能因迎角过大失速）。其他选项中，超速可能导致结构损坏，低高度和低油量属于飞行安全问题，但不直接引发失速。4.无人机飞控系统中，IMU传感器的主要功能是？A.测量大气压力以计算高度B.监测加速度和角速度C.接收卫星定位信号D.传输图传数据答案：B解析：IMU（惯性测量单元）由加速度计和陀螺仪组成，用于测量无人机的线加速度（三轴）和角速度（三轴），是飞控姿态解算的核心传感器。气压计负责高度测量（选项A），GPS/北斗模块负责定位（选项C），图传模块负责图像传输（选项D）。5.根据空域分类标准，真高120米至1000米、水平范围从机场跑道中心线两侧各10公里的区域属于？A.管制空域B.监视空域C.报告空域D.融合空域答案：A解析：我国空域分为管制、监视、报告、融合、隔离五类。管制空域通常包括机场周边、军事禁区等敏感区域，飞行需提前申请并接受空管指挥；监视空域（真高120米以下、非管制区域）飞行需实时广播位置；报告空域为临时活动区域，需提前报备；融合空域为有人机与无人机混合运行区域，需特殊协调。6.电动多旋翼无人机的续航时间主要由哪个因素决定？A.螺旋桨直径B.电池能量密度与总容量C.飞控算法精度D.图传功率答案：B解析：续航时间=（电池容量×电压×能量效率）/（整机功耗）。电池能量密度（Wh/kg）和总容量（mAh）直接决定可用能量，是续航的核心因素。螺旋桨直径影响升力效率（间接影响功耗），飞控算法影响姿态调整的能耗（次要因素），图传功率占总功耗比例较小（通常＜10%）。7.无人机执行测绘任务时，为保证影像重叠率，以下操作正确的是？A.提高飞行速度，降低重叠率B.保持航向重叠率70%-80%，旁向重叠率60%-70%C.减少飞行高度，增大单张照片覆盖面积D.关闭GPS定位，仅依赖视觉定位答案：B解析：测绘任务中，航向重叠率（同航线相邻照片重叠）通常需70%-80%，旁向重叠率（相邻航线照片重叠）需60%-70%，以确保三维建模或正射影像的拼接精度。提高速度会降低重叠率（选项A错误）；降低高度会减小单张覆盖面积（选项C错误）；GPS是定位基准，关闭会导致坐标误差（选项D错误）。8.以下哪种气象条件最适合无人机飞行？A.风速6m/s，能见度5公里B.风速3m/s，相对湿度85%C.风速10m/s，有轻雾D.风速2m/s，雷暴云距离5公里答案：B解析：无人机飞行需避开强风（一般建议风速＜6m/s）、降水、雷暴（选项D）、低能见度（＜3公里）等。选项B中，风速3m/s符合要求，高湿度（85%）虽可能影响电子设备，但未达降水条件，可谨慎飞行。选项A风速接近上限（6m/s），选项C风速超限（10m/s）且有轻雾（能见度低）。9.无人机在超视距（BLOS）飞行时，必须满足的条件是？A.驾驶员持有视距内（视距内）执照B.配备可靠的通信链路（数传/图传）C.飞行高度不超过真高50米D.无需额外申请空域答案：B解析：超视距飞行需满足：驾驶员持有超视距执照（选项A错误）、配备双向通信链路（确保控制信号和状态回传）、提前申请管制空域（选项D错误）、高度限制（通常真高120米以下，特殊申请可放宽）。选项B正确，通信链路是超视距飞行的必要条件。10.固定翼无人机的“失速速度”是指？A.最小平飞速度B.最大巡航速度C.临界迎角下的飞行速度D.发动机怠速时的速度答案：C解析：失速速度是无人机在临界迎角下保持平飞的最小速度。低于该速度时，即使增大迎角也无法获得足够升力，导致失速。最小平飞速度（选项A）可能高于或等于失速速度（取决于载荷），最大巡航速度（选项B）与失速无关。二、多项选择题（每题3分，共15分，多选、错选不得分）1.无人机飞行前需进行的检查项目包括？A.电池电量是否充足（≥80%）B.飞控IMU校准是否完成C.周边是否有电磁干扰源（如高压线）D.螺旋桨是否安装牢固（多旋翼）答案：ABCD解析：飞行前检查需覆盖动力（电池电量）、传感器（IMU校准）、环境（电磁干扰、障碍物）、结构（螺旋桨/机翼固定）等。电池电量建议保留20%以上返航电量（故≥80%合理），IMU未校准会导致姿态解算错误，电磁干扰可能影响遥控信号，螺旋桨松动会引发飞行失控。2.以下属于无人机任务载荷的设备有？A.多光谱相机B.激光雷达（LiDAR）C.电子调速器（电调）D.红外热成像仪答案：ABD解析：任务载荷是无人机执行特定任务的设备，如测绘（多光谱相机）、巡检（红外热成像）、地形建模（激光雷达）。电调（选项C）属于动力系统，负责调节电机转速，不属于任务载荷。3.多旋翼无人机与固定翼无人机相比，其优势包括？A.垂直起降，无需跑道B.续航时间更长C.悬停能力强D.抗风能力更优答案：AC解析：多旋翼可垂直起降（无需跑道）、悬停（适合定点观察），但续航短（电动多旋翼通常＜1小时）、抗风能力弱（受限于旋翼尺寸和动力）。固定翼续航更长（数小时至数十小时）、抗风性更好（机翼提供升力效率高）。4.根据《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，以下哪些区域属于管制空域？A.军事管理区上空B.机场跑道中心线两侧各10公里、跑道端外20公里范围C.人口密集的城市中心区（真高120米以下）D.核电站上空答案：ABD解析：管制空域包括：军事禁区、机场净空区（跑道两侧10公里、端外20公里）、核设施等敏感目标上空。城市中心区真高120米以下通常为监视空域（需广播位置，但无需申请），不属于管制空域（选项C错误）。5.无人机飞行中遇到“信号丢失”（失控）时，正确的应对措施是？A.立即切换手动模式尝试夺回控制B.等待无人机自动执行“失控返航”程序C.观察无人机GPS状态（是否有足够卫星）D.若返航路径有障碍物，提前规划备降点答案：BCD解析：现代无人机通常预设“失控返航”（RTH）程序，优先信任自动返航（选项B正确）；手动干预可能因信号延迟导致操作失误（选项A错误）。需确认GPS是否正常（足够卫星数才能准确返航），若返航路径有障碍物（如高楼），需提前通过地面站规划绕飞或备降（选项D正确）。三、判断题（每题2分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）1.微型无人机（空机重量＜250克）可以在任何时间、任何高度飞行。（）答案：×解析：微型无人机需遵守飞行高度（真高120米以下）、避开管制空域（如机场、军事区）、夜间飞行需开灯示警，并非“任何时间、高度”。2.固定翼无人机的升力主要由发动机推力提供。（）答案：×解析：固定翼升力主要由机翼与气流相对运动产生（伯努利原理），发动机推力用于克服阻力、维持速度，间接影响升力（速度越大，升力越大）。3.无人机电池（锂电池）充电时，需使用原厂充电器，并保持通风，避免过充。（）答案：√解析：锂电池过充会导致鼓包、起火，原厂充电器匹配电压/电流参数，通风环境可散热，是安全充电的基本要求。4.多旋翼无人机的“悬停”状态下，所有旋翼的转速相同。（）答案：×解析：悬停时，多旋翼需平衡扭矩（如四旋翼：顺时针与逆时针旋翼转速相同，总扭矩抵消），但受风速、姿态影响，实际转速可能微调以保持稳定。5.无人机驾驶员执照（视距内）允许操作空机重量≤4千克的无人机。（）答案：×解析：视距内执照的适用范围与无人机类型（多旋翼、固定翼）和重量相关，例如多旋翼视距内执照通常允许操作空机重量≤15千克（具体以最新法规为准），并非固定4千克。四、简答题（每题6分，共30分）1.简述多旋翼无人机的“姿态模式”与“GPS模式”的区别。答案：姿态模式（手动模式）：无人机仅依赖IMU和气压计稳定姿态，无GPS定位功能，需驾驶员手动控制位置（前后左右移动），抗风能力弱，适合有经验的飞手。GPS模式（自动模式）：启用GPS/北斗定位，无人机可自动保持悬停位置（抗风时通过调整旋翼转速抵消风阻），支持航线规划、自动返航等功能，适合新手或需要精准定位的任务。2.列举无人机飞行中“低电量报警”的处理流程。答案：（1）立即终止当前任务，切换至返航模式（RTH）；（2）检查返航路径是否有障碍物（如高楼、树木），若有则手动调整航线或选择就近备降点；（3）降低飞行高度（减少能耗），保持稳定速度（避免急加速/减速）；（4）若电量持续下降至“紧急返航”阈值，优先确保无人机安全着陆（如农田、空旷场地），放弃回收高价值载荷（如相机）；（5）着陆后检查电池健康度（是否鼓包、电压异常），避免重复使用故障电池。3.固定翼无人机与多旋翼无人机在农业植保场景中的应用优劣势对比。答案：优势对比：-固定翼：作业效率高（速度快、覆盖面积大），适合大面积农田；续航长（减少充电/换电次数）。-多旋翼：垂直起降（无需跑道），可贴近作物（低高度喷洒），适合复杂地形（梯田、丘陵）。劣势对比：-固定翼：无法悬停（不利于精准定点喷洒），对起降场地要求高（需平整地面）；-多旋翼：续航短（单次作业面积小），抗风能力弱（大风天易偏移）。4.解释无人机“航点飞行”的工作原理及关键参数设置。答案：工作原理：通过地面站软件预设飞行路径（航点坐标、高度、速度），无人机按顺序飞往各航点，飞行中实时调整姿态和动力，确保按规划路径执行任务（如测绘拍照、巡检记录）。关键参数：-航点坐标（经纬度/海拔）：决定飞行轨迹；-航点高度：影响任务载荷（如相机）的覆盖范围；-航点速度：需匹配任务需求（如测绘需低速保证重叠率）；-航点动作：到达航点后执行的操作（如拍照、悬停、调整载荷角度）。5.简述无人机“电磁干扰”的常见来源及预防措施。答案：常见来源：高压线、通信基站、雷达站、车载电台、其他无人机（同频遥控）。预防措施：（1）飞行前使用频谱分析仪检测作业区域电磁环境，避开强干扰源；（2）选择2.4GHz/5.8GHz等干扰较少的频段（5.8GHz抗干扰性优于2.4GHz）；（3）缩短遥控天线与干扰源的距离（如将天线朝向远离干扰源方向）；（4）使用抗干扰飞控（支持跳频技术，自动切换子频段）；（5）备用方案：携带冗余遥控设备（如双频遥控器），或降低飞行高度（减少信号衰减）。五、案例分析题（每题7分，共25分）案例1：某测绘团队使用多旋翼无人机在城市公园（真高50米）执行测绘任务，飞行中突然收到“GPS信号弱（3颗卫星）”报警，同时遥控器图传卡顿。分析可能原因及应对措施。答案：可能原因：（1）城市高楼遮挡导致GPS信号被屏蔽（“城市峡谷”效应）；（2）周边电磁干扰（如附近通信基站、高压电线）影响GPS模块和图传信号；（3）无人机GPS天线故障（如天线松动、损坏）。应对措施：（1）立即降低飞行高度（减少遮挡），尝试飞往开阔区域（如公园中心）以恢复GPS信号；（2）切换至姿态模式（依赖IMU稳定），手动控制无人机缓慢返航（避免急转向）；（3）关闭非必要设备（如任务载荷），降低功耗以延长续航；（4）着陆后检查GPS天线连接状态，使用地面站测试GPS信号强度（开阔地应≥6颗卫星）；（5）后续任务避开高楼密集区，或改用RTK差分定位（增强信号抗干扰能力）。案例2：某农业无人机在喷洒农药时，因操作失误导致部分药液喷洒到邻近鱼塘。分析责任归属及预防措施。答案：责任归属：（1）驾驶员未提前勘察作业环境（未识别鱼塘位置），违反“飞行前环境评估”规定；（2）无人机所属单位未制定完善的作业规范（如缓冲区设置），需承担管理责任；（3）若无人机存在故障（如喷头失控），设备供应商可能承担部分责任（需技术鉴定）。预防措施：（1）飞行前使用地图软件标注敏感区域（鱼塘、居民区），设置50米以上缓冲区；（2）采用“仿地飞行”模式，根据地形调整高度（避免药液漂移）；（3）安装药液流量传感器，实时监测喷洒量（异常时自动报警）；（4）培训驾驶员掌握气象知识（风速＞3m/s时暂停作业，避免药液被风吹散）；（5）购买第三方责任险，降低意外损失风险。案例3：冬季低温环境下，某电动多旋翼无人机续航时间比标称值缩短30%。分析原因及解决方法。答案：原因：（1）锂电池在低温（＜0℃）下活性降低，可用容量减少（约20%-30%）；（2）低温导致电机内阻增大，能耗增加（电流需求上升）；（3）飞控加热模块启动（部分机型），额外消耗电量。解决方法：（1）使用低温锂电池（-20℃仍可正常放电），或提前将电池预热（如用保温袋+暖贴）；（2）飞行前进行短时间试飞（激活电池），避免满电直接执行长任务；（3）减少悬停时间（悬停时能耗高于平飞），优化航线（缩短总飞行距离）；（4）更换低内阻电机/电调，降低低温下的能量损耗；（5）着陆后及时充电（避免电池过放），存储温度保持在10-25℃（防止容量永久损失）。案例4：某