2025年大学第三学年（无人机系统工程）系统设计综合测试题及答案

2025年大学第三学年（无人机系统工程）系统设计综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下关于无人机飞控系统的说法，错误的是（）A.飞控系统是无人机的核心部件B.能实现无人机的姿态稳定和控制C.不具备导航功能D.可对无人机的飞行数据进行处理2.无人机动力系统中，哪种电池具有较高的能量密度和较好的充放电性能（）A.铅酸电池B.镍氢电池C.锂电池D.镍镉电池3.无人机的空气动力学设计主要考虑的因素不包括（）A.升力B.阻力C.推力D.重力4.以下哪种传感器常用于无人机的高度测量（）A.加速度计B.陀螺仪C.气压计D.磁力计5.无人机的通信链路中，哪种方式传输距离较远且抗干扰能力较强（）A.Wi-FiB.蓝牙C.4G/5GD.微波6.无人机系统设计中，关于任务载荷的说法正确的是（）A.只包括相机B.不能进行多种任务搭载C.可根据不同需求定制D.对飞行性能无影响7.无人机的飞行姿态不包括（）A.俯仰B.偏航C.翻滚D.巡航8.以下哪项不属于无人机系统的组成部分（）A.地面站B.遥控器C.螺旋桨D.发动机9.无人机在进行长航时飞行时，关键的设计因素是（）A.电池容量B.机身重量C.飞行速度D.以上都是10.无人机系统设计中，考虑飞行安全性时不需要重点关注的是（）A.避障功能B.冗余设计C.外观颜色D.故障诊断与容错第II卷（非选择题共70分）11.（总共1题，每题10分，答题要求：简述无人机系统设计中，如何提高无人机的续航能力。）12.（总共1题，每题15分，答题要求：分析无人机空气动力学设计对飞行性能的影响。）13.（总共1题，每题15分，答题要求：阐述无人机飞控系统的主要功能及工作原理。）14.材料：随着无人机技术的不断发展，其在农业领域的应用越来越广泛。某农场计划引进一批无人机用于农田的农药喷洒作业。已知该农场农田面积较大，地形较为复杂，且对农药喷洒的精度要求较高。（总共1题，每题20分，答题要求：根据上述材料，设计一套适合该农场的无人机农药喷洒系统方案，包括无人机选型、任务载荷配置、飞行航线规划等，并说明理由。）15.材料：在一次无人机测绘任务中，无人机在飞行过程中突然出现姿态异常。经检查发现飞控系统中的一个传感器出现故障。（总共1题，每题20分，答题要求：分析在这种情况下，无人机可能面临的风险，并提出相应的解决措施和应急方案。）答案：1.C2.C3.D4.C5.D6.C7.D8.D9.D10.C11.提高无人机续航能力可从多方面着手。选用能量密度高的电池，如锂电池。优化机身设计，减轻重量以降低能耗。合理规划飞行航线，减少不必要的飞行路径。提高电机效率，采用高效的动力系统。还可通过智能能量管理系统，根据飞行状态合理分配能量。12.无人机空气动力学设计对飞行性能影响重大。良好的机翼形状设计可产生更大升力，使无人机能更稳定飞行且承载更大任务载荷。合理的外形设计能降低阻力，提高飞行速度和效率，减少能量消耗从而增加续航。优化的空气动力学设计还能增强无人机的机动性，使其能更灵活地改变飞行姿态，适应不同任务需求。13.飞控系统主要功能包括姿态稳定与控制、导航、飞行模式切换等。工作原理是通过传感器如加速度计、陀螺仪、气压计等获取无人机的姿态、位置等信息，然后根据预设的控制算法对电机等执行机构发出指令，调整无人机的飞行状态，确保其按预定轨迹和姿态飞行。14.无人机选型：选择具有良好稳定性和抗风能力的多旋翼无人机，因其能在复杂地形灵活起降。任务载荷配置：配备高精度农药喷洒装置，可实现精准喷洒，满足精度要求。飞行航线规划：根据农田形状和布局，采用网格化航线，确保全面覆盖且避免遗漏。理由：多旋翼无人机适应复杂地形，高精度喷洒装置保证作业质量，网格化航线提高喷洒效率。15.风险：姿态异常可能导致无人机失去平衡，有坠毁风险，影响测绘任务且可能造成设备