2025年大学航空航天工程（无人机研发）试题及答案

2025年大学航空航天工程（无人机研发）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40分）本卷共20小题，每小题2分，共40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.无人机研发中，关于空气动力学原理，以下说法正确的是A.无人机飞行时，机翼上下表面气流速度相同B.气流速度越快，压强越大C.机翼上表面气流速度快，压强小，产生向上的升力D.升力与无人机重量无关答案：C2.以下哪种材料常用于无人机机身制造，以减轻重量并保证强度A.不锈钢B.铝合金C.铜合金D.钛合金答案：B3.无人机飞行控制系统中，姿态传感器主要用于测量A.无人机的位置B.无人机的速度C.无人机的姿态角D.无人机的高度答案：C4.关于无人机的动力系统，下列说法错误的是A.电动无人机动力系统效率高B.燃油无人机动力强劲，但维护复杂C.太阳能无人机可持续飞行时间长D.氢燃料电池无人机无污染答案：C5.无人机的导航系统不包括以下哪一项A.GPS定位系统B.惯性导航系统C.视觉导航系统D.音频导航系统答案：D6.无人机研发中，为了提高飞行稳定性，常采用的措施是A.增加机身重量B.减小机翼面积C.采用多旋翼布局D.降低飞行高度答案：C7.以下关于无人机电池的说法，正确的是A.锂电池能量密度高，寿命长B.镍氢电池比锂电池更环保C.铅酸电池重量轻，适合无人机D.电池容量越大，无人机飞行速度越快答案：A8.无人机的飞控算法主要作用是A.控制无人机的飞行姿态B.调整无人机的动力输出C.规划无人机的飞行路线D.以上都是答案：D9.无人机的通信系统用于A.与地面控制站通信B.与其他无人机通信C.传输飞行数据D.以上都是答案：D10.关于无人机的隐身设计，以下方法不正确的是A.采用低反射率材料B.优化外形减少雷达散射面积C.增加机身灯光亮度D.采用吸波材料答案：C11.无人机研发中，模拟飞行环境常用的软件是A.MATLABB.SolidWorksC.AutoCADD.Ansys答案：A12.以下哪种无人机适合进行长时间的气象监测A.固定翼无人机B.四旋翼无人机C.六旋翼无人机D.八旋翼无人机答案：A13.无人机的任务载荷不包括A.相机B.雷达C.电池D.激光测距仪答案：C14.为了提高无人机的续航能力，可采取的措施是A.增大电池容量B.降低飞行速度C.优化飞行路线D.以上都是答案：D15.无人机研发中，测试无人机飞行性能的场地要求是A.开阔平坦，无障碍物B.有高楼大厦的城市环境C.山区复杂地形D.海边强风环境答案：A16.关于无人机的自动驾驶技术，以下说法正确的是A.只能按照预设路线飞行B.可以根据实时环境自动调整飞行C.不需要人工干预D.飞行过程中不会出现故障答案：B17.无人机的机翼设计中，展弦比的大小影响A.无人机的升力系数B.无人机的阻力系数C.无人机的稳定性D.以上都是答案：D18.以下哪种传感器可用于测量无人机的气压高度A.超声波传感器B.激光传感器C.气压传感器D.加速度传感器答案：C19.无人机研发中，进行风洞试验的目的是A.测试无人机的空气动力学性能B.检查无人机的结构强度C.验证无人机的通信系统D.调试无人机的飞控算法答案：A20.关于无人机的回收方式，以下不属于常见方式的是A.伞降回收B.撞地回收C.滑跑着陆回收D.垂直着陆回收答案：B第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（共10分）本大题共5小题，每小题2分，共10分。请将答案填写在题中的横线上。1.无人机的飞行姿态包括______、______、______。答案：俯仰、滚转、偏航2.无人机的动力系统主要由______、______、______等组成。答案：发动机、电池、螺旋桨3.无人机的导航系统主要依靠______、______、______等传感器获取信息。答案：GPS、惯性测量单元、气压计4.无人机的任务载荷根据不同任务需求可包括______、______、______等。答案：相机、雷达、激光雷达5.无人机的飞控系统主要功能有______、______、______。答案：姿态稳定与控制、轨迹跟踪、任务管理（二）简答题（共20分）本大题共4小题，每小题5分，共20分。1.简述无人机空气动力学原理中升力是如何产生的。答案：当无人机机翼在空气中运动时，机翼上表面气流速度快，根据伯努利原理，流速快压强小；机翼下表面气流速度慢，压强大。上下表面的压强差产生向上的升力，使无人机能够在空中飞行。2.无人机研发中，如何选择合适的材料？答案：要考虑材料的强度、重量、成本、加工性能等因素。如铝合金重量轻、强度较高，适合机身制造；碳纤维材料强度高、重量轻，但成本较高，常用于关键部件。同时要根据无人机的设计要求和使用场景综合选择。3.说明无人机飞行控制系统的主要组成部分及其作用。答案：主要由传感器、控制器和执行机构组成。传感器测量无人机的姿态、位置等信息；控制器根据传感器数据进行分析处理，发出控制指令；执行机构根据指令调整无人机的飞行姿态和动力输出，实现稳定飞行。4.阐述无人机通信系统的重要性及常见的通信方式。答案：重要性在于实现无人机与地面控制站之间的数据传输和指令交互，确保无人机安全、准确地执行任务。常见通信方式有无线电通信，包括微波频段通信，具有传输距离远、数据传输速率较高的特点；还有基于卫星通信的方式，可实现全球范围内的通信，但成本较高。（三）分析题（共15分）阅读以下材料，回答问题。材料：在一次无人机飞行测试中，发现无人机在某一高度飞行时出现姿态不稳定的情况。经过检查，发现姿态传感器数据异常。1.请分析姿态传感器数据异常可能的原因。（5分）答案：可能原因有传感器本身故障，如元件损坏；安装位置不当，导致测量不准确；受到外界干扰，如电磁干扰影响了传感器信号传输；传感器校准不准确等。2.针对姿态传感器数据异常，应采取哪些解决措施？（5分）答案：首先检查传感器硬件是否损坏，如有损坏及时更换；重新调整传感器安装位置，确保测量准确；排查外界干扰源，采取屏蔽等措施消除干扰；对传感器进行重新校准，使其测量数据准确可靠。3.姿态不稳定对无人机飞行有哪些影响？（5分）答案：姿态不稳定会导致无人机飞行轨迹偏差，无法按照预定路线飞行；可能使无人机失去平衡，增加坠机风险；影响任务执行效果，如搭载相机时无法拍摄到稳定清晰的画面；还可能影响无人机与其他设备或系统的协同工作。（四）设计题（共10分）设计一款用于农业喷洒农药的无人机。要求：1.简述该无人机的总体设计思路，包括飞行平台类型、动力系统选择等。（5分）答案：飞行平台可选择多旋翼无人机，其稳定性好，便于操控。动力系统采用电动系统，效率高且无污染。机身采用轻质材料如铝合金制造，减轻重量。配备大容量电池以保证足够的续航时间。安装农药喷洒装置，包括药箱、喷头等，喷头设计要保证喷洒均匀。2.说明该无人机需要具备哪些任务载荷及相应功能。（5分）答案：任务载荷主要是农药喷洒装置，其功能是将农药按照设定的流量和喷洒范围均匀地喷洒在农作物上。还可配备高精度的定位系统，确保无人机准确地在农田上方飞行，按照预设航线进行喷洒作业。同时可搭载相机，用于监测农作物生长情况，以便及时发现病虫害等问题。（五）论述题（共5分）论述无人机研发在未来农业领域的发展趋势及前景。答案：未来农业领域，