(2025年)无人机技术与应用考试试题带答案(基础题)

(2025年)无人机技术与应用考试试题带答案(基础题)一、单项选择题（每题2分，共30分）1.以下关于无人机（UAV）的定义，最准确的是（）A.可重复使用的无人驾驶航空器B.无需驾驶员在机内操作的航空器C.具备自主飞行能力的小型航空器D.通过远程或自主控制完成任务的航空器答案：D2.按动力类型划分，目前消费级无人机最常用的动力系统是（）A.活塞发动机B.涡轮喷气发动机C.电动机D.火箭发动机答案：C3.多旋翼无人机的“轴距”通常指（）A.相邻两个桨叶的旋转直径B.对角两个电机中心的距离C.机身横向最宽处的长度D.桨叶尖端与机身中心的距离答案：B4.飞控系统（FlightController）的核心功能是（）A.实现图像传输B.控制动力系统输出C.存储飞行数据D.执行任务载荷操作答案：B5.以下导航技术中，精度最高的是（）A.GPS（全球定位系统）B.GLONASS（格洛纳斯）C.RTK（实时动态差分定位）D.惯性导航（INS）答案：C6.无人机电池的“C值”表示（）A.电池容量（单位：mAh）B.放电倍率（单位：A）C.充电截止电压（单位：V）D.电池重量（单位：g）答案：B7.根据中国《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，微型无人机的最大起飞重量（MTOM）限制是（）A.0.25kgB.4kgC.25kgD.150kg答案：A8.无人机“失速”现象通常发生在（）A.固定翼无人机高速飞行时B.多旋翼无人机悬停时C.固定翼无人机迎角过大时D.垂直起降无人机转换飞行模式时答案：C9.以下传感器中，不属于无人机避障系统常用传感器的是（）A.激光雷达（LiDAR）B.超声波传感器C.毫米波雷达D.红外热成像仪答案：D（注：红外热成像仪主要用于目标识别，非主动避障）10.无人机“视距内飞行”（VLOS）的最大水平距离限制（中国法规）通常为（）A.500米B.1000米C.1500米D.2000米答案：B11.多旋翼无人机的“桨效”指（）A.桨叶旋转产生的升力与消耗功率的比值B.桨叶材料的强度与重量比C.桨叶直径与螺距的乘积D.桨叶旋转时的噪音水平答案：A12.以下通信链路中，抗干扰能力最强的是（）A.2.4GHzISM频段B.5.8GHzISM频段C.900MHz专用频段D.4G/5G蜂窝网络答案：C（注：专用频段干扰源少，且可采用加密传输）13.无人机“返航点”设置的核心作用是（）A.记录起飞位置，确保失控时安全返回B.标记任务目标点，引导飞行路径C.存储历史飞行数据，用于后期分析D.校准指南针，避免磁干扰答案：A14.以下不属于无人机“任务载荷”的设备是（）A.可见光摄像头B.飞控计算机C.多光谱传感器D.喊话器答案：B（注：飞控属于飞行控制系统，非任务载荷）15.无人机“最大续航时间”的测试条件通常是（）A.空载、无风、最佳飞行速度B.满载、顺风、最大速度C.半载、侧风、经济速度D.空载、逆风、悬停状态答案：A二、填空题（每空1分，共20分）1.无人机按飞行平台构型可分为多旋翼、固定翼、________和复合翼四大类。答案：垂直起降（或VTOL）2.飞控系统的核心组件包括传感器（如IMU、气压计）、________和执行器（如电调、舵机）。答案：控制算法（或微控制器/MCU）3.GPS的全称是________。答案：全球定位系统（GlobalPositioningSystem）4.无人机“禁飞区”通常包括机场净空区、军事管理区、________等。答案：核设施周边（或政府机关、大型活动现场）5.多旋翼无人机的“桨叶螺距”指桨叶旋转一周在空气中前进的________。答案：理论距离6.锂离子电池的标称电压为________V/节（单节）。答案：3.77.无人机“通信延迟”会直接影响________响应速度，严重时可能导致失控。答案：飞行控制8.中国民航局规定，轻型无人机（4kg＜MTOM≤25kg）需进行________登记（填写“实名”或“型号”）。答案：实名9.固定翼无人机的“升力系数”与________和迎角直接相关。答案：机翼形状（或翼型）10.无人机“航点飞行”模式下，需预先设置飞行________、高度和速度参数。答案：路径（或坐标）11.避障系统的“探测盲区”通常出现在无人机________（填写“正下方”或“正上方”），因传感器安装位置限制。答案：正下方12.无线电干扰可能导致无人机________丢失，引发失控或返航。答案：控制信号（或通信链路）13.无人机“电池循环寿命”一般指电池容量降至初始容量________%时的充放电次数。答案：8014.多旋翼无人机的“反扭矩”通过________桨叶（填写“正”或“反”）旋转抵消。答案：反15.固定翼无人机的“失速速度”随________增加而降低（填写“重量”或“升力系数”）。答案：升力系数16.无人机“热启动”指在________（填写“GPS信号未丢失”或“完全重启”）状态下重新获取定位。答案：GPS信号未丢失17.中国《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》规定，微型无人机无需________（填写“执照”或“登记”）即可飞行。答案：执照18.无人机“悬停精度”主要受________（填写“导航系统”或“动力系统”）和环境风影响。答案：导航系统19.多光谱相机通常用于________（填写“农业监测”或“测绘”），可获取植被指数等数据。答案：农业监测20.无人机“抗风等级”一般指能稳定飞行的________（填写“最大风速”或“平均风速”）。答案：最大风速三、简答题（每题8分，共40分）1.简述多旋翼无人机与固定翼无人机的主要优缺点。答案：多旋翼优点：垂直起降、悬停稳定、操作简单；缺点：续航短（通常20-30分钟）、速度低（一般＜60km/h）、抗风能力较弱。固定翼优点：续航长（可达数小时）、速度快（80-200km/h）、覆盖面积大；缺点：需跑道或弹射起飞、无法悬停、复杂环境适应性差。2.飞控系统中IMU（惯性测量单元）的作用是什么？主要包含哪些传感器？答案：IMU的核心作用是测量无人机的加速度和角速度，为飞控算法提供姿态解算的原始数据。主要包含三轴加速度计（测量线加速度）、三轴陀螺仪（测量角速率），部分高精度IMU还集成三轴磁强计（指南针）和气压计（测高度）。3.选择无人机电池时需考虑哪些关键参数？各参数对飞行性能的影响是什么？答案：关键参数包括容量（mAh）、放电倍率（C值）、电压（V）、重量。容量决定续航时间（容量越大，续航越长，但重量增加）；放电倍率影响动力输出（C值越高，瞬间大电流放电能力越强，适合高速或载重任务）；电压决定电机转速（电压越高，电机功率越大，但需匹配电调与电机规格）；重量直接影响有效载荷（重量越轻，可携带任务设备越多）。4.简述无人机“视距内飞行”的定义及中国法规对其的主要限制。答案：视距内飞行（VLOS）指驾驶员或观测员通过肉眼能直接观察到无人机的飞行状态，且无人机与操控者的距离不超过目视范围（通常水平距离≤1000米，高度≤120米）。法规限制包括：禁止在人口密集区、机场周边等敏感区域飞行；需保持无人机在视线内，不得超出操控者视野；轻型及以上无人机需实名登记；禁止夜间或复杂气象条件（如大雨、强风）下飞行。5.无人机避障系统的工作原理是什么？常见技术方案有哪些？答案：避障系统通过传感器实时探测周围环境，将数据传输至飞控或专用处理器，经算法分析后提供避障指令（如绕行、悬停、减速）。常见技术方案：①单目/双目视觉（通过摄像头获取图像，计算障碍物距离）；②激光雷达（LiDAR，发射激光并接收反射信号测距）；③超声波（发射声波，通过回波时间差测距，适合近距避障）；④毫米波雷达（发射电磁波，穿透性强，适合复杂气象条件）。四、综合应用题（每题15分，共30分）1.某高校计划使用无人机进行校园巡检（任务包括道路监控、绿化监测、应急预警），请设计一套基础方案，需说明：（1）无人机类型选择；（2）任务载荷配置；（3）续航与通信需求；（4）需遵守的法规要点。答案：（1）无人机类型：选择多旋翼无人机（如四轴或六轴），因校园内障碍物多（树木、建筑），需垂直起降和悬停能力；若需大范围巡检，可补充小型复合翼无人机（兼顾续航与灵活性）。（2）任务载荷：①可见光摄像头（1080P/4K，用于道路监控）；②多光谱传感器（用于绿化监测，分析植被健康度）；③麦克风+喊话器（用于应急预警，如提醒安全隐患）；④激光雷达（可选，用于复杂环境避障）。（3）续航与通信：多旋翼续航需≥30分钟（满足单次巡检5km范围），电池采用高容量锂电池（如5000mAh，3S）；通信链路选择2.4GHz+5.8GHz双频（抗干扰），或集成4G模块（远程监控），确保控制信号稳定（延迟＜200ms）。（4）法规要点：①校园属人口密集区，需申请飞行计划（通过UOM系统报备）；②飞行高度≤120米，水平距离≤1000米（视距内）；③避开教学区、食堂等人员聚集区域；④微型无人机（＜0.25kg）无需执照，轻型（4-25kg）需操控人员持视距内驾驶员执照；⑤需安装电子围栏，防止误入禁飞区（如附近机场净空区）。2.分析一起无人机失控坠机事故的可能原因（至少列出5项），并提出对应的预防措施。答案：可能原因及预防措施：（1）通信链路中断：干扰源（如高压线、雷达）导致信号丢失。预防：使用抗干扰频段（如900MHz专用频段），或双链路冗余（2.4GHz+4G）。（2）电池电量不足：未及时返航，电压过低导致动力失效。预防：设置低电量报警（剩余20%自动返航），飞行前校准电池容量（避免虚标）。（3）飞控故障：传感器（如I