无人机技术与应用考试试题带答案（满分必刷）

无人机技术与应用考试试题带答案（满分必刷）一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某型多旋翼无人机在悬停状态下，四个电机转速分别为：M1=7200rpm，M2=7200rpm，M3=6800rpm，M4=6800rpm。此时无人机最可能出现的运动状态是A.向前平移B.向右平移C.逆时针自旋D.顺时针自旋答案：C解析：多旋翼通过电机转速差产生扭矩，M1、M2转速高于M3、M4，产生逆时针净扭矩，机体逆时针自旋。2.下列关于RTK-GNSS的说法，正确的是A.基站与移动站距离越远，固定解精度越高B.电离层活跃时，RTK固定解初始化时间缩短C.载波相位整周模糊度固定后，水平定位误差可降至1cm+1ppmD.单频RTK在城市峡谷中比双频RTK更容易保持固定解答案：C解析：RTK依靠载波相位差分，整周模糊度固定后精度达厘米级；A项距离越远误差越大；B项电离层活跃延长初始化；D项双频抗多径更强。3.某锂电池标称容量为6000mAh，在0℃环境下以3C倍率放电，实际放出的容量最接近A.6000mAhB.5400mAhC.4200mAhD.3000mAh答案：C解析：低温下锂离子活性降低，3C高倍率放电容量衰减约30%，6000×0.7≈4200mAh。4.采用Pixhawk4飞控，若将MPC_XY_CRUISE参数由5m/s改为10m/s，下列现象正确的是A.最大水平速度翻倍，但加速度限制不变B.定点模式下摇杆满舵，飞机水平加速度同步翻倍C.自动航线飞行时，飞机转弯半径减小D.电池续航时间一定缩短答案：A解析：MPC_XY_CRUISE仅设定巡航速度上限，加速度由MPC_XY_ACC参数独立控制；B项加速度需另调；C项速度翻倍半径增大；D项若任务远高速反而省时。5.某测绘无人机搭载1英寸CMOS相机，像元尺寸2.4μm，焦距24mm，飞行高度100m，地面采样距离（GSD）约为A.1.0cmB.2.4cmC.3.3cmD.4.8cm答案：B解析：GSD=像元尺寸×飞行高度/焦距=2.4×10⁻⁶×100/0.024=0.01m=1.0cm；但1英寸相机通常有2.4μm像元，计算无误，选B。6.在FAAPart107法规中，小型无人机夜间运行必须A.安装至少3盏红色防撞灯，光强≥3cdB.提前30天提交豁免申请C.使用ADS-BOUT设备D.由持有仪表等级的飞行员操纵答案：A解析：2021年新规允许夜间运行，仅需安装符合要求的防撞灯，无需豁免或仪表等级。7.下列关于LiDAR回波次数的说法，错误的是A.植被穿透能力与激光回波次数正相关B.首次回波通常对应树冠顶部C.末次回波一定来自地面D.多回波可增加点云密度答案：C解析：末次回波可能落在建筑物或低矮灌木，不一定地面。8.某无人机采用X型布局，电机KV值800，电池22.2V，配15×5螺旋桨，理论悬停油门百分比最接近A.25%B.35%C.45%D.55%答案：C解析：KV×电压=17760rpm，15×5桨悬停转速约7500rpm，7500/17760≈42%，考虑效率损失45%。9.在数字图传系统中，采用OFDM64-QAM5/6编码，20MHz带宽，理论净数据率约为A.24MbpsB.48MbpsC.72MbpsD.108Mbps答案：C解析：802.11n1×120MHz64-QAM5/6编码率，物理速率65Mbps，扣除开销净约72Mbps。10.下列关于无人机冰灾巡检的说法，正确的是A.过冷却水滴撞击机体不会形成明冰B.温度低于-40℃时无结冰风险C.旋翼结冰后，电机电流下降D.采用碳纤维加热膜可在0.6W/cm²功率密度下5min除冰答案：D解析：加热膜功率密度0.6W/cm²可快速除冰；A项过冷却水滴形成明冰；B项-40℃仍可能结冰；C项结冰增重，电流上升。11.某型垂直起降固定翼无人机，巡航升阻比12，电池能量1kWh，动力系统总效率85%，巡航功率200W，最大有效载荷飞行时间约为A.2.1hB.3.4hC.4.2hD.5.1h答案：B解析：可用能量850Wh，850/200=4.25h，扣除起降能耗约20%，3.4h。12.在OpenCV中，使用cv2.findContours检测跑道线，若图像分辨率4K，轮廓点数超过阈值导致卡顿，最优优化策略是A.先高斯模糊再降采样B.直接二值化后腐蚀C.使用CUDA版cv2.cuda.createBackgroundSubtractorD.改用HoughLinesP答案：A解析：降采样减少数据量，高斯模糊保留边缘，效率最高。13.某无人机集群采用ROS2DDS通信，发现节点间丢包率>5%，下列参数调整最有效的是A.增大history_depthB.切换为BestEffortC.提高dds_transport_priorityD.减小keep_alive_period答案：C解析：提高传输优先级可降低竞争丢包；BestEffort反而加重丢包；history_depth与可靠性无关。14.在Pix4Dmapper中，若空三报告显示“calibrationuncertainty>2pix”，首要处理措施是A.增加地面控制点B.重新标定相机C.降低图像分辨率D.关闭rollingshutter补偿答案：B解析：标定不确定度大说明内参不准，需重新标定。15.采用氢燃料电池的无人机，在海拔3000m飞行，阴极压力0.8atm，输出功率下降约A.5%B.10%C.20%D.30%答案：C解析：燃料电池依赖氧气分压，海拔3000m氧分压下降约26%，功率下降约20%。二、多项选择题（每题3分，共30分，多选少选均不得分）16.下列哪些措施可有效降低多旋翼无人机振动水平A.使用双面胶带固定飞控B.增加桨叶刚度C.电机动平衡等级≥G2.5D.在桨尖增加锯齿E.采用谐振频率高于200Hz的碳纤维臂答案：ACE解析：A减震安装；C动平衡；E避开常见振动频段；B增加刚度可能放大振动；D锯齿降噪不减震。17.关于无人机5GSA网络遥控，以下说法正确的有A.上行需保证50Mbps码率B.端到端时延可低于20msC.需启用QoSFlowwith5QI=80D.可使用毫米波频段降低空口时延E.必须采用MIMO64T64R答案：BCD解析：BURLLC场景；C5QI=80为无人机专用；D毫米波大带宽低时延；A上行无需50Mbps；E非必须。18.在AgisoftMetashape中，提高密集点云质量可勾选A.深度图过滤为“Mild”B.启用GPU加速C.设置立体对重叠度≥70%D.使用“Ultra”深度图质量E.关闭色彩一致性答案：BCD解析：BGPU提速；C保证匹配；D最高质量；AMild降低质量；E关闭降低精度。19.下列哪些情况会导致无人机磁罗盘异常A.电池平衡头靠近飞控10cmB.在钢筋混凝土地面校准C.使用碳纤维螺旋桨D.云台舵机供电线与磁罗盘I²C线捆扎E.升级固件后未重新校准答案：ABDE解析：A电池电流磁场；B钢筋干扰；D串扰；E参数重置；C碳纤维无磁性。20.关于无人机红外热成像巡检光伏组件，正确的有A.飞行时间宜选上午9-10点B.热灵敏度NETD≤50mK可识别二极管热斑C.反射温度补偿需输入天空温度D.可检测PID效应导致的热斑E.需关闭自动增益锁定温度范围答案：BCDE解析：B高灵敏度；C反射补偿；DPID热斑；E锁定增益；A应选辐照度稳定的中午前后。21.下列属于无人机自主避障常用深度相机方案的有A.双目视觉+SGMB.ToFdToFC.结构光RGB-DD.单目SLAME.毫米波雷达点云答案：ABC解析：ABC均为直接获取深度；D单目需估算；E雷达非相机。22.在ArduPilot中，实现精准抛投任务需调整A.WPNAV_ACCELB.SERVO9_FUNCTION=81C.RNGFND1_TYPE=24D.PLND_ENABLED=1E.MIS_OPTIONS=1答案：ABE解析：A加速度；B设置舵机为抛投功能；E允许继续任务；C测距；D视觉着陆无关。23.关于无人机集群灯光秀，正确的有A.采用RTK可实现厘米级编队B.使用UWB定位需基站视距C.4D轨迹包含RGB变化D.采用IEEE1588v2同步LED刷新E.电机LED需低延迟DMA控制答案：ABCDE解析：全部正确。24.下列哪些算法可用于无人机图像去雾A.DarkChannelPriorB.RetinexC.CLAHED.DehazeNetE.BM3D答案：ABD解析：ABD专为去雾；C增强对比；E降噪。25.在DJIO3图传中，下列参数与链路预算直接相关的有A.EIRPB.MCS等级C.天线增益D.接收灵敏度E.信道带宽答案：ABCDE解析：全部影响链路余量。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）26.多旋翼无人机在风洞中测得最大抗风能力15m/s，则其在真实山区阵风环境下仍可安全悬停。答案：×解析：山区阵风湍流强度大，实际抗风能力下降。27.使用激光SLAM建图时，加入IMU预积分可显著降低Z轴漂移。答案：√解析：IMU预积分约束高频位姿，抑制Z漂移。28.在相同起飞重量下，电动多旋翼与油动直升机续航时间近似相等。答案：×解析：油动直升机能量密度高，续航更长。29.采用碳纤维螺旋桨可完全消除电磁干扰对磁罗盘的影响。答案：×解析：碳纤维导电，旋转仍产生电场。30.无人机在雨雾天气使用毫米波雷达避障，波长越长穿透能力越弱。答案：×解析：波长越长穿透雨雾能力越强。31.在Pixhawk中，设置BRD_PWM_COUNT=6后，AUX5口仍可用作GPIO。答案：√解析：PWM计数6表示AUX1-6为PWM，AUX5仍保留GPIO功能。32.使用氢燃料电池的无人机，尾排水蒸气在低温环境下会迅速结冰形成航迹云。答案：√解析：尾排为水蒸气，遇冷凝结。33.在OpenCV中，cv2.goodFeaturesToTrack检测角点，qualityLevel参数越大，检测到的角点越多。答案：×解析：qualityLevel越高，筛选越严格，角点越少。34.无人机搭载SAR雷达进行干涉测量，需保持两次航迹间距小于临界基线。答案：√解析：超临界基线导致去相干。35.在LTE网络中，无人机高度升高，小区重选次数一定减少。答案：×解析：高空可能覆盖多个小区，重选增加。四、计算题（每题10分，共30分）36.某四旋翼无人机起飞重量4kg，采用6S16000mAh锂聚合物电池，能量密度260Wh/kg，动力系统效率85%，悬停功率密度180W/kg。（1）计算悬停时间；（2）若增加2kg载荷，悬停时间缩短百分比。答案：（1）电池总能量：0.26kWh/kg×1.6kg×6=2.496kWh可用能量：2.496×0.85=2.122kWh悬停功率：4kg×180=720W时间：2.122kWh/0.72kW=2.95h≈177min（2）新功率：6kg×180=1080W时间：2.122/1.08=1.96h缩短：(177-118)/177=33.3%37.某固定翼无人机翼展2m，平均弦长0.25m，Oswald效率因子0.9，巡航速度18m/s，空气密度1.225kg/m³，升力系数0.7，诱导阻力系数公式Cdi=Cl²/(π·AR·e)。求：（1）展弦比AR；（2）诱导阻力系数；（3）若零升阻力系数Cd0=0.025，求升阻比。答案：（1）AR=b²/S=2²/(2×0.25)=8（2）Cdi=0.7²/(π×8×0.9)=0.0217（3）总Cd=0.025+0.0217=0.0467Cl/Cd=0.7/0.0467=15.038.某测绘无人机搭载相机焦距35mm，像元尺寸4.2μm，飞行高度200m，测区海拔差50m，要求平面精度5cm，高程精度10cm，重叠度航向80%，旁向70%。问：（1）计算GSD；（2）按1/3像元匹配精度，估算所需地面控制点密度（点/km²）。答案：（1）GSD=4.2×10⁻⁶×200/0.035=0.024m=2.4cm（2）平面精度5cm≈2像元，高程精度10cm≈4像元，满足1/3像元需控制点间距≤0.15km，密度=1/(0.15)²=44点/km²五、综合设计题（2