(2025年)无人机理论模拟练习题含参考答案解析

(2025年)无人机理论模拟练习题含参考答案解析一、单项选择题（每题2分，共20分）1.依据2024年修订的《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，下列哪项操作不符合规定？A.夜间飞行时开启频闪灯B.在机场净空保护区外50米高度飞行C.未进行实名登记直接起飞D.飞行过程中保持与人群10米以上水平距离答案：C解析：根据条例第22条，微型无人机虽无需驾驶员执照，但仍需进行实名登记（登记信息与操控者绑定）。选项C未登记即起飞违反基础管理要求；A项符合夜间飞行示位要求；B项微型无人机适飞空域高度上限为真高50米（机场净空保护区外），50米属允许范围；D项10米安全距离符合人群避让规定。2.四旋翼无人机在GPS模式下悬停时，若突然失去卫星信号（仍保留IMU数据），飞控最可能切换至哪种模式？A.姿态模式B.手动模式C.返航模式D.失控保护模式答案：A解析：GPS模式依赖卫星定位实现定点悬停，信号丢失后，飞控会降级使用IMU（惯性测量单元）和气压计维持姿态稳定，但无法保持位置固定，此时进入姿态模式（仅控制角度，无位置锁定）。手动模式需飞手完全自主控制舵面，一般不会自动切换；返航模式触发需满足定位条件或用户指令；失控保护模式通常在信号中断超阈值后启动（如自动降落或返航），但本题描述为“突然失去”，未达失控阈值。3.某多旋翼无人机电池标注容量为5000mAh，放电倍率25C，其最大持续放电电流为？A.125AB.50AC.25AD.100A答案：A解析：放电电流计算为容量（Ah）×放电倍率。5000mAh=5Ah，5Ah×25C=125A。需注意mAh转换为Ah时需除以1000，此题为基础电参数计算，常见易错点是忘记单位转换。4.无人机在逆风飞行时，为保持地速不变，需如何调整空速？A.增大空速B.减小空速C.保持空速不变D.空速与地速无关答案：A解析：地速=空速+风速（顺风为正，逆风为负）。逆风时风速为负，若要保持地速不变，需增大空速（空速=地速-风速，风速为负时，空速需增大）。例如：地速需保持20m/s，逆风风速5m/s，则空速需20-(-5)=25m/s。5.以下哪种情况最可能导致无人机电机过热？A.电池电压低于3.2V/CellB.螺旋桨安装时正反桨混用C.飞控PID参数调参过度（阻尼不足）D.飞行环境温度-10℃答案：B解析：正反桨混用会导致电机实际负载大幅增加（本应为拉力的桨变为推力，或相反），电机需输出额外功率抵消反向力，电流剧增引发过热。A项电池过放会导致电芯损坏，但非电机过热主因；C项PID阻尼不足会导致飞行不稳（如晃动），但电机负载未必超限；D项低温环境下电机散热更快，不易过热。6.视距内（VLOS）飞行时，无人机与操控者的水平距离通常不超过？A.500米B.1000米C.1500米D.2000米答案：B解析：中国民航局《民用无人机驾驶员管理规定》明确，视距内飞行指操控者肉眼能直接观察到无人机的飞行，通常水平距离不超过1000米，高度不超过真高120米（特殊场景除外）。500米是部分考试中的操作标准，但法规上限为1000米。7.无人机在降落阶段出现“地面效应”时，升力会如何变化？A.增大B.减小C.不变D.先减小后增大答案：A解析：地面效应是指当无人机接近地面（高度小于1倍翼展/桨盘直径）时，气流下洗受地面阻挡，诱导阻力减小，升力效率提高（相同迎角下升力增大）。多旋翼因桨盘直径较小，地面效应通常在高度低于2米时明显，表现为降落时需减小油门避免触地过快。8.某无人机标称“最大抗风等级5级”，对应的风速范围是？A.8.0-10.7m/sB.10.8-13.8m/sC.5.5-7.9m/sD.13.9-17.1m/s答案：A解析：风力等级划分中，5级风（清劲风）风速8.0-10.7m/s，6级为10.8-13.8m/s。无人机抗风等级标注通常指能稳定飞行的最大持续风速，5级对应8-10.7m/s，此为行业通用标准。9.以下哪种飞控传感器故障会直接导致无人机无法实现自主返航？A.气压计故障B.陀螺仪故障C.GPS模块故障D.地磁传感器（罗盘）故障答案：C解析：自主返航需依赖GPS定位确定当前位置与返航点（通常为起飞点）的相对坐标，GPS故障会导致位置信息丢失，无法计算返航路径。气压计故障影响高度控制（可能用超声波替代）；陀螺仪故障影响姿态稳定（飞控会触发保护）；罗盘故障影响航向判断（可能进入姿态模式），但返航仍需位置信息，故GPS为核心。10.无人机电池长期闲置时，最佳存储电压为？A.2.8V/CellB.3.8V/CellC.4.2V/CellD.3.0V/Cell答案：B解析：锂电池长期存储的最佳电压为3.7-3.85V/Cell（标称3.7V），此状态下电芯化学活性最低，容量衰减最慢。2.8V为过放阈值（损坏风险），4.2V为满电（长期存储会加速老化），3.0V接近过放，均不适宜。二、多项选择题（每题3分，共15分，少选得1分，错选不得分）11.影响无人机续航时间的主要因素包括：A.电池能量密度B.飞行速度C.环境温度D.飞控算法效率答案：ABCD解析：续航=（电池容量×电压×效率）/（功率消耗）。A项能量密度（Wh/kg）直接决定电池总能量；B项飞行速度影响空气阻力（功率与速度立方正相关）；C项低温会降低电池放电效率（容量下降）；D项飞控算法优化（如姿态调整平滑度）可减少电机冗余功耗，均影响续航。12.以下哪些操作符合无人机实名登记要求？A.购买微型无人机后，通过“UOM”平台登记机身编号B.转让无人机时，原登记人在平台注销，新用户重新登记C.登记信息错误时，30日内通过平台修改D.登记后未标注登记码，直接飞行答案：ABC解析：根据《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》第21条，登记后需在机身显著位置标注登记码（D错误）；A项微型无人机需登记（条例22条）；B项转让需变更登记；C项信息错误需及时修改（通常30日为限），均正确。13.多旋翼无人机出现“自旋”（绕Z轴持续旋转）的可能原因有：A.某电机转速异常（如堵转）B.螺旋桨桨叶破损C.罗盘受到强电磁干扰D.飞控IMU校准错误答案：ABCD解析：自旋本质是偏航力矩不平衡。A项单电机转速异常（如停转）导致反扭矩失衡；B项桨叶破损改变升力/扭矩；C项罗盘故障导致飞控误判航向，输出错误补偿指令；D项IMU校准错误（如加速度计偏差）导致姿态解算错误，均可能引发自旋。14.无人机在复杂气象条件下飞行时，需重点关注的风险点包括：A.低云（云底高＜100米）导致视线受阻B.小雨（降雨量＜10mm/h）影响电机散热C.雷暴云附近的强电场干扰电子设备D.风速突变（风切变）导致升力骤变答案：ACD解析：A项低云会限制视距内飞行的观察；C项雷暴云的电场可能干扰飞控、GPS信号；D项风切变（短时间风速/风向突变）会导致空速剧烈变化，引发失稳；B项小雨对防水无人机（IP43以上）影响较小，电机散热主要依赖气流，小雨反而可能降温，非重点风险。15.关于无人机“航点飞行”模式，以下描述正确的是：A.需提前在地面站规划航线（经纬度、高度、速度）B.飞行中可手动介入调整，恢复后继续执行剩余航点C.航点间距过近（＜5米）可能导致电机频繁加减速D.必须在GPS模式下才能启动答案：ABCD解析：航点飞行依赖GPS定位规划路径（A、D正确）；多数飞控支持手动中断（如打杆），调整后自动继续（B正确）；航点过近会导致无人机频繁改变速度/方向，电机负载增加（C正确）。三、判断题（每题2分，共10分，正确填“√”，错误填“×”）16.无人机的“最大起飞重量”指空机重量加上最大有效载荷重量（不含电池）。（）答案：×解析：最大起飞重量（MTOW）是无人机准备起飞时的总重量，包括空机重量、电池、有效载荷等全部机载设备重量。电池属于动力系统，必须计入。17.无刷电机的“KV值”越高，相同电压下转速越快，但扭矩越小。（）答案：√解析：KV值定义为每伏特电压下的空载转速（rpm/V），KV值高则相同电压转速高，但反电动势大，扭矩（与电流相关）会减小（扭矩=KV值×电压×效率/转速常数），需搭配小桨使用。18.无人机在“手动模式”下，飞控不参与姿态稳定，完全由飞手控制舵面。（）答案：×解析：手动模式（ManualMode）通常指飞控仅传递遥控信号至电调，不进行姿态增稳；但部分飞控的“手动模式”仍保留基础的姿态限制（如防失速），完全无飞控参与的是“纯手动模式”（需特殊设置），题目描述过于绝对。19.为延长电池寿命，每次充电应尽量充满（4.2V/Cell），放电至2.7V/Cell以下以释放全部容量。（）答案：×解析：锂电池应避免过充（＞4.2V）和过放（＜3.0V），浅充浅放（如充电至80%，放电至3.5V）可显著延长循环寿命。满充满放会加速电芯老化。20.无人机在高原地区飞行时，因空气密度降低，相同转速下螺旋桨产生的升力会减小。（）答案：√解析：升力公式L=0.5×ρ×V²×S×CL，其中ρ为空气密度。高原地区空气密度（ρ）降低，若螺旋桨转速不变（空速V不变），则升力L减小，需提高转速（增加功率）补偿。四、简答题（每题15分，共45分）21.简述多旋翼无人机“GPS模式”与“姿态模式”的核心区别，并说明在信号丢失时的切换逻辑。参考答案：核心区别：（1）定位能力：GPS模式依赖卫星定位，可实现定点悬停（保持经纬度、高度）；姿态模式仅通过IMU和气压计维持姿态稳定（控制俯仰/横滚/偏航角度），无法锁定位置。（2）操控难度：GPS模式下飞手操作更简单（松杆即悬停）；姿态模式需飞手主动调整以保持位置（如逆风时需推油门补偿）。切换逻辑：当GPS信号丢失（如进入隧道、强干扰区），若仍有足够IMU数据，飞控自动切换至姿态模式；若同时失去IMU数据或信号中断超阈值（如3秒），则触发失控保护（自动降落或返航至最后已知位置）。22.分析无人机电池“鼓包”的可能原因及预防措施。参考答案：可能原因：（1）过充：充电电压超过4.35V/Cell，电解液分解产生气体。（2）过放：放电至2.7V/Cell以下，负极析锂，锂离子无法嵌入导致内部短路产气。（3）大电流放电：超过电池标称C值（如25C电池以30C放电），内部发热加剧，隔膜融化短路。（4）物理损伤：挤压/碰撞导致电芯内部结构破坏，短路产气。（5）高温环境：存储/使用温度＞60℃，加速化学反应产气。预防措施：（1）使用原厂充电器，设置正确充电参数（电压/电流）。（2）避免深度放电（保留20%-30%电量），飞行中设置低电量报警（如剩余30%时返航）。（3）放电电流不超过标称C值（如5000mAh电池，最大放电电流≤5Ah×25C=125A）。（4）避免电池受挤压/碰撞，存储时使用防火袋。（5）存储/使用温度控制在20-25℃（长期存储电压3.8V/Cell）。23.列举无人机在“视距外（BVLOS）飞行”时需满足的5项关键条件（基于中国现行法规）。参考答案：（1）无人机需为中型及以上（空机重量＞4kg或最大起飞重量＞25kg），微型/轻型无人机限制