2025年多旋翼无人机操控理论考试题库附答案

2025年多旋翼无人机操控理论考试题库附答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.多旋翼无人机保持悬停时，各电机的输出拉力需满足（）A.所有电机拉力相等B.相邻电机拉力相等C.对角电机拉力相等D.拉力总和等于重力答案：D2.以下传感器中，不属于飞控系统核心传感器的是（）A.三轴加速度计B.三轴陀螺仪C.气压高度计D.激光测距仪答案：D3.微型无人机（空机重量≤0.25kg）在适飞空域内飞行时，是否需要驾驶员执照？（）A.需要，需取得视距内驾驶员执照B.不需要，但需遵守飞行高度限制C.需要，需取得超视距驾驶员执照D.不需要，无任何限制答案：B（依据《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》，微型无人机在适飞空域内无需执照）4.多旋翼无人机的“失控返航”功能触发条件通常不包括（）A.遥控器信号中断超过3秒B.电池电量低于20%C.GPS信号丢失D.飞手主动切换返航模式答案：C（失控返航触发条件一般为信号中断、低电量或手动触发，GPS丢失可能触发其他保护模式）5.若无人机电机KV值为2300，使用11.1V（3S）电池供电，其理论最大转速约为（）A.2300×11.1≈25530转/分钟B.2300×3.7≈8510转/分钟C.2300×(11.1/3.7)=6900转/分钟D.2300×(3.7×3)=25530转/分钟答案：A（KV值定义为每伏特电压下的转速，3S电池满电约12.6V，此处按标称11.1V计算）6.以下哪种飞行模式不依赖GPS信号？（）A.GPS模式B.姿态模式C.定点模式D.兴趣点环绕模式答案：B（姿态模式仅依靠IMU和气压计，不依赖GPS）7.多旋翼无人机桨叶的“正桨”与“反桨”区分依据是（）A.桨叶颜色B.旋转方向C.桨叶长度D.桨叶材质答案：B（正桨顺时针旋转，反桨逆时针旋转，防止机身自旋）8.视距内驾驶员执照考试中，起飞前检查的“六面检查法”不包括（）A.顶面（桨叶）B.底面（电机）C.侧面（天线）D.后面（尾翼）答案：D（多旋翼无尾翼，六面检查包括顶、底、前、后、左、右）9.电池充满后电压为4.2V/节，3S锂电池满电电压为（）A.7.4VB.11.1VC.12.6VD.14.8V答案：C（3S即3节串联，4.2V×3=12.6V）10.无人机在海拔1000米高原飞行时，与平原相比，相同油门下升力会（）A.增大，因空气密度降低B.减小，因空气密度降低C.不变，因油门输出固定D.先增大后减小答案：B（高原空气密度低，桨叶产生的升力减小）11.以下不属于多旋翼无人机飞行前“动力系统检查”内容的是（）A.电机是否发热B.桨叶是否破损C.电池电量是否充足D.飞控校准是否完成答案：D（飞控校准属于航电系统检查，非动力系统）12.无人机飞行中出现“漂移”现象，最可能的原因是（）A.磁罗盘干扰B.电池过放C.桨叶安装反了D.遥控器天线方向错误答案：A（磁罗盘干扰会导致航向偏差，引发漂移）13.轻型无人机（空机重量≤4kg）在管制空域外飞行时，最大飞行高度限制为（）A.50米B.120米C.300米D.500米答案：B（《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》规定轻型无人机真高不超过120米）14.多旋翼无人机的“桨效”指（）A.桨叶长度与宽度的比值B.升力与电机功率的比值C.桨叶旋转速度与拉力的比值D.电池容量与续航时间的比值答案：B（桨效衡量能量转换效率，即单位功率产生的升力）15.飞行中若出现“电机异响”，应优先采取的措施是（）A.加速飞高B.立即降落C.切换手动模式D.检查遥控器信号答案：B（电机异响可能是故障前兆，需紧急降落）16.以下哪种气象条件最适合多旋翼无人机飞行？（）A.风速5m/s，相对湿度80%B.风速12m/s，无降水C.风速3m/s，有轻雾D.风速8m/s，气温10℃答案：A（多旋翼抗风等级一般为56级，5m/s≈3级风，符合安全范围）17.无人机“航线规划”时，需预留的最低返航电量通常为（）A.5%B.15%C.30%D.50%答案：C（行业标准通常要求预留30%电量用于返航）18.飞控系统中的“PID控制”中，“I”代表（）A.比例控制B.积分控制C.微分控制D.惯性控制答案：B（PProportional比例，IIntegral积分，DDerivative微分）19.以下不属于“禁飞区”的是（）A.机场周边5公里范围B.军事管理区C.城市公园D.核电站周边3公里范围答案：C（城市公园非法定禁飞区，需根据具体管理规定判断）20.多旋翼无人机“自旋”（机身持续旋转）的主要原因是（）A.电机拉力不均衡B.电池电压过低C.飞控温度过高D.遥控器油门杆卡住答案：A（对角电机拉力差会导致扭矩不平衡，引发自旋）二、多项选择题（每题3分，共30分，少选得1分，错选不得分）1.多旋翼无人机的组成系统包括（）A.飞控系统B.动力系统C.通信系统D.任务载荷系统答案：ABCD2.影响无人机续航时间的因素有（）A.电池容量与放电倍率B.飞行速度与高度C.环境温度与风速D.桨叶尺寸与桨效答案：ABCD3.飞行前“磁罗盘校准”失败的可能原因是（）A.附近有金属建筑物B.无人机未水平放置C.校准过程中移动了无人机D.遥控器电量不足答案：ABC4.属于“超视距飞行”必须满足的条件是（）A.驾驶员持有超视距执照B.无人机安装RTK差分定位C.实时图传与数传链路D.飞行高度低于50米答案：ABC（超视距需执照、链路、高精度定位，高度无固定限制）5.多旋翼无人机“炸机”（坠机）的常见原因包括（）A.飞控程序错误B.桨叶断裂C.电池插头虚接D.地面人员干扰答案：ABCD6.以下符合“适飞空域”规定的行为是（）A.微型无人机在真高50米飞行B.轻型无人机在机场净空区外120米飞行C.小型无人机未经批准在管制空域飞行D.植保无人机在农田上方3米作业答案：ABD（小型无人机进入管制空域需审批）7.飞控系统中“IMU”的组成包括（）A.加速度计B.陀螺仪C.磁罗盘D.气压计答案：AB（IMU仅指惯性测量单元，磁罗盘和气压计为独立传感器）8.无人机“手动模式”（无GPS、无姿态稳定）的特点是（）A.需飞手完全控制姿态B.抗风能力强C.适合新手练习D.容易因操作失误坠毁答案：AD9.电池使用规范中正确的做法是（）A.满电存放不超过3天B.充电电流不超过电池容量的1CC.用金属物短接电池正负极测试电量D.存放温度525℃答案：ABD（短接电池会引发短路，禁止）10.飞行中“信号丢失”（图传/数传中断）的应对措施包括（）A.保持遥控器不动，等待信号恢复B.切换至手动模式尝试操控C.确认遥控器天线方向D.立即切换失控返航模式答案：ACD（信号丢失时切换手动模式可能因无数据反馈导致失控）三、填空题（每题2分，共20分）1.多旋翼无人机的基本飞行原理是通过__________产生升力，通过__________调节姿态。答案：桨叶旋转；各电机拉力差2.视距内飞行的“视距”定义为__________，通常要求无人机与飞手的水平距离不超过__________米。答案：肉眼能清晰辨识无人机的距离；5003.锂电池的安全电压范围是__________V/节（放电终止电压）至__________V/节（充电截止电压）。答案：3.0；4.24.多旋翼无人机的“轴距”指__________，通常用__________（单位）表示。答案：对角电机中心的距离；毫米（mm）5.飞控系统的“校准”包括__________校准、__________校准和磁罗盘校准。答案：IMU（惯性测量单元）；气压计6.轻型无人机的空机重量范围是__________，最大起飞重量不超过__________kg。答案：0.25kg＜空机重量≤4kg；257.飞行中“动力失效”指__________或__________故障导致升力不足。答案：电机；电调8.多旋翼无人机的“悬停效率”通常用__________表示，数值越__________（大/小）越节能。答案：克/瓦（g/W）；大9.无人机“避障系统”常用传感器有__________、__________和超声波传感器。答案：双目视觉；激光雷达10.法规规定，无人机飞行需远离人群密集区__________米以上，远离建筑物__________米以上。答案：50；30四、简答题（每题6分，共30分）1.简述多旋翼无人机“姿态模式”与“GPS模式”的区别。答案：姿态模式仅依赖IMU和气压计，提供角度稳定（防止过度倾斜），但无定点功能，风会导致漂移；GPS模式利用GPS和IMU，可自动保持位置和高度，抗风能力更强，适合定点或航线飞行。2.说明锂电池“过放”的危害及预防措施。答案：过放（电压＜3.0V/节）会导致电池内部化学结构不可逆损坏，容量下降甚至报废。预防措施：设置飞控低电量报警（如剩余30%时提示返航）、使用带过放保护的电池管理系统（BMS）、飞行前检查电池健康度（循环次数）。3.分析无人机飞行中“突然掉高”的可能原因。答案：①电池故障（虚标容量、插头接触不良）导致供电中断；②电机/电调损坏（某一电机停转或转速下降）；③飞控姿态解算错误（如IMU校准失效）；④气流突变（如下降气流）；⑤任务载荷异常（如挂载物脱落增加重量）。4.简述“航线规划”的基本步骤及注意事项。答案：步骤：①确定任务目标（如测绘范围、巡检路径）；②收集环境数据（地形、障碍物、禁飞区）；③设置飞行参数（高度、速度、重叠率）；④预留返航电量（≥30%）；⑤模拟飞行验证。注意事项：避开管制空域、保持与障碍物安全距离（≥10米）、考虑风速对航迹的影响、测试图传和数传链路覆盖范围。5.解释“PID控制”中三个参数的作用及调整逻辑。答案：P（比例）：直接调整误差的响应速度，P过大易引发震荡；I（积分）：消除稳态误差（如持续漂移），I过大易超调；D（微分）：抑制震荡（预测误差变化趋势），D过大易放大噪声。调整逻辑：先调P至轻微震荡，再调D抑制震荡，最后调I消除余差。五、应用题（共30分）（一）计算题（10分）某多旋翼无人机配置：电池容量5000mAh（3S，11.1V），平均功耗150W，求理论续航时间（保留两位小数）。答案：电池能量=容量×电压=5Ah×11.1V=55.5Wh（注：5000mAh=5Ah）续航时间=能量/功耗=55.5Wh/150W=0.37小时≈22.2分钟（二）分析题（10分）飞行中无人机突然向右侧偏移，飞手切换至手动模式后仍无法修正，可能原因有哪些？如何验证？答案：可能原因：①右后电机或电调故障（拉力不足）；②右侧桨叶破损或安装错误（升力下降）；③磁罗盘受右侧金属干扰（航向错误）；④飞控IMU校准失效（姿态解算偏差）。验证方法：①降落检查电机温度（故障电机可能过热）；②检查桨叶是否有裂纹或安装方向（正桨/反桨是否正确）；③在无干扰区域重新校准磁罗盘；④重新校准IMU并测试悬停稳定性。（三）综合题（10分）设计一次“城市屋顶巡检”的飞行方案，需包含以下要素：无人机选型、飞行高度、速度、避障策略、应急措施。答案：方案设计：1.无人机选型：选择轻小型多旋翼（如Mavic3Enterprise），具备双光镜头（可见光+红外）、全向避障、IP43防水。2.飞行高度：屋顶高度+510米（避免碰撞屋顶设备，如空调外机），真高≤120米（符合轻型无人机规定）。3.飞行速度：23m/s（低速确保巡检清晰度