2025年无人机理论知识考核题库及参考答案详解

2025年无人机理论知识考核题库及参考答案详解一、单项选择题1.多旋翼无人机动力系统中，电调的核心功能是？A.转换直流电压为交流电压B.控制电机转速C.存储飞行数据D.提供稳定电流输出答案：B详解：电调（电子调速器）的主要作用是接收飞控系统的PWM信号，通过调整输出电流的频率和占空比，精准控制无刷电机的转速，从而实现多旋翼各桨叶升力的协调。选项A错误，电调输出的仍是直流电，但通过改变脉冲宽度调节转速；C为飞控或SD卡功能；D为电池或电源模块功能。2.根据《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，微型无人机（空机重量≤0.25kg）在适飞空域内飞行时，无需满足的条件是？A.远离人群密集区域B.保持视距内飞行（≤500米）C.提前向空中交通管理机构报备D.飞行高度不超过真高120米答案：C详解：条例规定，微型无人机在适飞空域（真高120米以下，且远离机场、军事管理区等敏感区域）内飞行，无需向空管机构报备，但需遵守视距内（水平距离≤500米，垂直高度≤120米）、避开人群密集区等要求。因此C为无需满足的条件。3.固定翼无人机在稳定平飞时，升力与重力的关系是？A.升力略大于重力B.升力等于重力C.升力小于重力D.升力与重力无关答案：B详解：稳定平飞时，无人机处于力平衡状态，升力与重力大小相等、方向相反，推力与阻力平衡。若升力大于重力，飞机会爬升；小于则会下降。4.无人机飞控系统中，IMU传感器的主要作用是？A.测量气压高度B.感知姿态角速率与加速度C.获取全球定位信息D.监测电池电压答案：B详解：IMU（惯性测量单元）通常包含三轴加速度计和三轴陀螺仪，分别测量线加速度和角速率，是飞控计算姿态（滚转、俯仰、偏航）的核心数据来源。A为气压计功能；C为GPS/北斗模块功能；D为电源管理模块功能。5.多旋翼无人机在悬停时，若某一电机转速异常降低，最可能导致？A.无人机向该电机对角方向偏移B.无人机向该电机同侧方向偏移C.无人机原地自旋D.无人机垂直下降答案：A详解：多旋翼（如四轴）通过对称电机的反向旋转抵消扭矩。假设前右电机转速降低，其升力减小，前右桨提供的升力不足，飞机会因前右“拉力”小于其他桨，导致重心向对角（后左）方向偏移，以恢复力矩平衡。6.以下哪种气象条件最适合无人机作业？A.风速6m/s，能见度5kmB.风速3m/s，相对湿度85%C.风速8m/s，气温-5℃D.风速2m/s，有轻雾（能见度1km）答案：B详解：无人机作业宜选择风速≤6m/s（多旋翼抗风能力通常为5-7级风，即8-13.8m/s，但建议风速≤6m/s以保安全）、能见度≥3km、无降水、湿度≤90%（过高可能导致电子设备短路）、气温-10℃至40℃的环境。A风速6m/s接近上限；C风速8m/s超建议值且低温可能影响电池性能；D能见度不足；B符合要求。7.无人机电池（锂聚合物电池）的安全电压范围是？A.2.75V-4.2V/单节B.3.0V-4.0V/单节C.3.7V-4.35V/单节D.2.5V-4.5V/单节答案：A详解：锂聚合物电池（LiPo）单节标称电压3.7V，充满电电压4.2V，过放保护电压一般为2.75V（低于此会导致电池永久损坏）。因此安全使用范围为2.75V-4.2V/单节。8.固定翼无人机的“失速”现象发生在？A.飞行速度超过临界马赫数B.迎角超过临界迎角C.升力系数达到最大值D.阻力系数急剧减小答案：B详解：失速是由于机翼迎角过大，导致气流分离，升力突然下降、阻力剧增的现象。临界迎角是失速的触发条件（通常为15°-20°），超过此角度即失速。升力系数最大值对应临界迎角，此时已接近或进入失速状态。9.根据《民用无人驾驶航空器经营许可证管理暂行办法》，从事商业无人机运营的企业，需满足的最低无人机数量要求是？A.1架B.2架C.3架D.5架答案：A详解：办法规定，申请经营许可证的企业需至少拥有1架（含）以上民用无人驾驶航空器，且符合适航要求。因此最低为1架。10.多旋翼无人机在GPS信号丢失（仅IMU工作）时，飞控通常会切换至哪种模式？A.姿态模式B.定点模式C.返航模式D.手动模式答案：A详解：GPS信号丢失时，定点模式（依赖GPS定位）无法工作，飞控会切换至姿态模式（仅通过IMU和气压计保持姿态，无位置锁定），此时飞行员需手动控制方向和高度。手动模式（无飞控辅助）一般需关闭自稳功能，非默认切换模式。二、多项选择题1.以下属于无人机飞控系统组成部分的有？A.主控芯片B.磁罗盘C.数传模块D.电子调速器答案：ABC详解：飞控系统核心包括主控芯片（计算控制逻辑）、传感器（如IMU、磁罗盘）、数据链路（数传模块）等。电调属于动力系统，负责执行飞控指令控制电机，不直接属于飞控系统。2.无人机飞行前检查的“六查”内容包括？A.查电池电量B.查飞控校准状态C.查天气预测D.查任务航线答案：ABD详解：飞行前检查通常包括“查电池（电量、外观）、查飞控（校准、参数）、查桨叶（安装、损伤）、查GPS（卫星数）、查链路（图传/数传信号）、查航线（规划合理性）”。天气预测属于环境评估，非“六查”核心检查项。3.导致无人机电池鼓包的可能原因有？A.过充（超过4.2V/单节）B.过放（低于2.75V/单节）C.高温环境下长时间存放D.正常循环使用（50次充放电）答案：ABC详解：鼓包是电池内部电解液分解产生气体所致，过充、过放、高温（＞40℃）存放均会加速化学副反应，导致气体积累。正常循环使用（50次）不会直接导致鼓包，一般需超过200次或异常使用才会出现。4.以下哪些区域属于无人机禁飞区？A.机场跑道中心线两侧10公里范围B.军事管理区边界外500米C.大型体育场馆比赛期间上空D.核电站周边3公里范围答案：ACD详解：根据条例，机场净空保护区域（通常为跑道中心线两侧10公里、跑道端外20公里）、军事管理区、核电站等重点目标周边，以及大型活动期间的管制区域为禁飞区。军事管理区边界外500米可能属于限飞区，非绝对禁飞。5.多旋翼无人机“炸机”（失控坠毁）的常见原因包括？A.飞控传感器校准错误B.电池低电量未触发返航C.图传干扰导致丢失画面D.桨叶安装方向错误答案：ABD详解：炸机主因包括飞控故障（如IMU未校准导致姿态误判）、动力失效（电池断电、桨叶装反导致升力不平衡）、信号丢失（数传丢失导致失控，而非图传）。图传丢失仅影响画面观测，不直接导致失控（数传正常仍可操控）。三、判断题1.无人机的“视距内飞行”是指飞行员肉眼能直接观察到无人机的飞行状态，无需借助其他设备。（）答案：√详解：视距内飞行（VLOS）定义为飞行员或观测员通过肉眼直接观察无人机，无需辅助设备（如望远镜、FPV图传），且水平距离通常不超过500米（微型/轻型无人机）。2.固定翼无人机的升阻比越大，其续航性能越好。（）答案：√详解：升阻比（L/D）是升力与阻力的比值，升阻比越大，相同推力下可产生更大升力，或相同升力下阻力更小，因此更省油，续航时间更长。3.无人机飞行时，海拔越高，空气密度越低，电机需要更大转速才能保持升力。（）答案：√详解：空气密度随海拔升高而降低，相同桨叶转速下，升力与空气密度成正比。为补偿升力损失，需增加电机转速（提高桨叶迎角或转速）以维持升力。4.所有无人机都需要进行适航认证。（）答案：×详解：根据分类，微型无人机（空机≤0.25kg）、轻型无人机（0.25kg＜空机≤4kg）无需适航认证；小型（4kg＜空机≤25kg）及以上需符合适航要求。5.多旋翼无人机在强风中悬停时，飞控会通过增加逆风方向电机的转速来保持位置。（）答案：√详解：逆风时，无人机需向逆风方向倾斜，通过增加逆风侧电机转速（提高升力分量的水平分力）抵消风的推力，从而保持位置稳定。四、简答题1.简述多旋翼无人机“动力冗余”的概念及其实际意义。答案：动力冗余指多旋翼无人机在部分电机失效时，剩余电机仍能提供足够升力维持飞行或返航的能力。例如四旋翼中，若1个电机失效，通过调整剩余3个电机的转速（需飞控支持冗余算法），可实现降高或迫降；六旋翼及以上冗余能力更强。实际意义在于提高飞行安全性，降低因单电机故障导致的炸机风险，尤其在行业应用（如巡检、测绘）中至关重要。2.解释“地面站系统”在无人机作业中的主要功能。答案：地面站系统是无人机的远程控制与监控平台，主要功能包括：（1）任务规划：通过软件绘制航线、设置航点高度/速度/拍照触发条件；（2）实时监控：显示无人机位置（GPS坐标）、高度、速度、电池电量、信号强度等状态；（3）数据传输：通过数传链路发送控制指令（如返航、悬停），接收无人机回传的传感器数据（如相机图像、环境参数）；（4）应急处理：当无人机异常时，可手动接管控制或发送强制返航指令；（5）数据记录：存储飞行日志、任务数据，用于后期分析与故障排查。3.对比固定翼无人机与多旋翼无人机在应用场景上的优缺点。答案：固定翼优点：续航长（数小时级）、速度快（80-200km/h）、覆盖面积大，适合大范围测绘、巡检、气象探测；缺点：需滑跑或弹射起飞，降落需跑道或伞降，无法垂直起降，复杂地形适应性差。多旋翼优点：垂直起降、悬停稳定、可贴近目标（如建筑、树木），适合小范围精细作业（如植保、消防侦察、影视拍摄）；缺点：续航短（20-40分钟）、速度慢（≤60km/h）、抗风能力较弱（通常≤6级风）。4.说明无人机“电磁干扰”的主要来源及预防措施。答案：主要来源：（1）环境干扰：高压输电线、通信基站、雷达站等强电磁辐射源；（2）自身干扰：电机运转产生的电磁噪声、数传/图传模块频率重叠；（3）其他设备：附近的无人机、手机、对讲机等无线设备。预防措施：（1）飞行前检测环境电磁环境（使用频谱分析仪），避开强干扰源；（2）选择抗干扰能力强的数传/图传模块（如2.4GHz跳频技术）；（3）优化无人机布线，对敏感电路（如飞控、GPS）进行屏蔽；（4）避免多架无人机同频作业，设置不同信道；（5）定期检查设备固件，升级抗干扰算法。5.简述无人机“应急返航”功能的触发条件及执行逻辑。答案：触发条件：（1）电池电量低于预设阈值（如剩余20%）；（2）数传链路丢失（与地面站失去通信超过设定