无人机测试题与答案

无人机测试题与答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在固定翼无人机纵向静稳定性分析中，焦点位于重心之后的主要作用是（）A.提供俯仰阻尼B.提供俯仰静稳定裕度C.减小诱导阻力D.提高副翼效率答案：B2.某多旋翼无人机采用6S锂聚合物电池，其满电电压为25.2V，若最大持续电流为100A，则该电池持续输出功率为（）A.1.26kWB.2.52kWC.3.78kWD.5.04kW答案：B3.在GNSS/INS组合导航中，若出现短期GNSS信号中断，最能抑制误差发散的算法是（）A.扩展卡尔曼滤波B.互补滤波C.最小二乘D.纯INS外推答案：A4.下列关于螺旋桨雷诺数Re的影响描述正确的是（）A.Re增大一定导致效率下降B.Re＜5×10⁵时可能出现层流分离泡C.Re与桨叶角无关D.Re仅与空气密度有关答案：B5.某型无人机空速管在海拔3000m处测得动压为500Pa，当地空气密度0.909kg/m³，则指示空速最接近（）A.28m/sB.33m/sC.37m/sD.42m/s答案：B6.在Pixhawk飞控中，用于估计高度的传感器优先级最高的默认参数组是（）A.EKF2_HGT_MODE=GPSB.EKF2_HGT_MODE=BAROC.EKF2_HGT_MODE=RANGED.EKF2_HGT_MODE=EV答案：B7.固定翼无人机进行协调转弯时，副翼与方向舵的操纵关系应满足（）A.副翼压杆方向舵反向B.副翼压杆方向舵同向C.仅副翼输入即可D.仅方向舵输入即可答案：B8.下列关于锂聚合物电池存储电压的说法正确的是（）A.长期存储应保持在3.0V/CellB.长期存储应保持在3.7~3.8V/CellC.长期存储应保持在4.2V/CellD.存储电压与温度无关答案：B9.在无人机链路预算中，若接收机灵敏度为-100dBm，天线增益合计6dBi，馈线损耗2dB，则最小可用接收功率为（）A.-104dBmB.-102dBmC.-96dBmD.-94dBm答案：C10.某型四旋翼无人机对角电机轴距450mm，桨叶半径9inch，则理论最大悬停效率对应的桨尖马赫数一般不超过（）A.0.4B.0.6C.0.8D.1.0答案：B11.在MissionPlanner中设置地理围栏时，若触发RTL后飞机需爬升的高度参数是（）A.FENCE_ALT_MAXB.RTL_ALTITUDEC.FENCE_MARGIND.ALT_HOLD_RTL答案：B12.下列关于无人机雷达高度计描述错误的是（）A.工作频率通常为24GHz或60GHzB.对草地水面反射系数差异敏感C.测量的是相对地面垂直高度D.在海拔6000m以上精度提高答案：D13.固定翼无人机静压孔位置通常布置在（）A.机头正前方B.机翼前缘C.机身两侧气流均匀区D.发动机进气道答案：C14.某型无人机采用无刷直流电机，KV值800rpm/V，电池电压22.2V，则理论空载转速为（）A.14400rpmB.17760rpmC.19200rpmD.22400rpm答案：B15.在无人机电磁兼容性测试中，CE102项目考核的是（）A.辐射发射B.传导发射C.辐射敏感度D.静电放电答案：B16.多旋翼无人机在悬停中受到突风扰动，最先响应的闭环控制环节是（）A.位置环B.速度环C.角速度环D.姿态角环答案：C17.某型无人机任务计算机采用ARMCortex-A53四核1.2GHz，其DMIPS性能约为（）A.4800B.9600C.14400D.19200答案：B18.在固定翼无人机横航向模态中，荷兰滚频率过低会导致（）A.俯仰发散B.滚转收敛过快C.偏航飘摆不易阻尼D.副翼失效答案：C19.下列关于无人机光电吊舱陀螺稳定平台描述正确的是（）A.仅速率陀螺即可实现全姿态稳定B.需组合使用速率陀螺与加速度计C.无需考虑章动频率D.稳定精度与焦距无关答案：B20.在无人机适航审定中，A-Level的故障条件分类为（）A.无安全影响B.轻微影响C.重大影响D.灾难性答案：D二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列属于无人机飞控传感器内参标定内容的有（）A.加速度计零偏B.陀螺刻度因子C.磁力计硬铁补偿D.GNSS天线杆臂E.空速管延迟答案：A、B、C22.影响固定翼无人机失速速度的因素包括（）A.起飞重量B.机翼面积C.空气密度D.襟翼偏角E.发动机推力答案：A、B、C、D23.下列关于无人机数据链AES加密的描述正确的有（）A.采用128bit密钥时理论上可暴力破解B.加密后链路延迟增加小于2msC.需要同步向量IVD.加密模式常用GCME.加密后带宽利用率提高答案：B、C、D24.多旋翼无人机电调刷新频率可选参数包括（）A.50HzB.200HzC.400HzD.1kHzE.8kHz答案：B、C、D25.下列属于无人机适航符合性验证方法的有（）A.分析B.试验C.飞行试验D.模拟E.运营人声明答案：A、B、C、D26.某型无人机采用RTKGNSS，其固定解需满足的条件有（）A.整周模糊度固定B.PDOP＜2.0C.基站距离＜20kmD.卫星数≥20E.电离层活动指数Kp＜5答案：A、B、C、E27.下列关于无人机锂电池热失控链式反应描述正确的有（）A.SEI膜分解为第一步B.正极释氧加速反应C.温度超过80℃必然爆炸D.铜集流体熔化可中断反应E.水基灭火剂可降温答案：A、B、E28.固定翼无人机采用襟副翼（Flaperon）混合控制时，需设置的参数有（）A.FLAPERON_OUTPUTB.FLAPERON1_OUTPUTC.FLAPERON2_OUTPUTD.FLAPERON_DEPLOYMENTE.FLAPERON_MIX答案：B、C、D29.下列关于无人机螺旋桨噪声频谱描述正确的有（）A.基频为桨叶通过频率B.谐频呈整数倍分布C.宽带噪声与桨尖涡有关D.噪声指向性呈偶极子特征E.噪声随距离平方衰减答案：A、B、C、D30.在无人机系统FMEA中，严酷度等级划分依据包括（）A.对无人机平台影响B.对人员安全影响C.对任务完成影响D.对财产损失影响E.对环境破坏影响答案：A、B、C、D、E三、填空题（每空2分，共30分）31.某固定翼无人机翼载为50kg/m²，机翼面积0.8m²，则起飞重量为________kg。答案：4032.多旋翼无人机悬停时，电机输出功率与________的3/2次方成正比。答案：桨径33.在无人机链路预算中，自由空间路径损耗公式为L=________+20log₁₀(f)+20log₁₀(d)，其中f单位为MHz，d单位为km。答案：32.4534.某型无人机飞控采样频率1kHz，奈奎斯特频率为________Hz。答案：50035.固定翼无人机纵向静稳定裕度通常用________与重心之间的距离表示。答案：中性点36.某无刷电机KV值1000rpm/V，满载转速降为80%，则实际转速为________rpm（电池电压22.2V）。答案：1776037.在Pixhawk中，参数ARMING_CHECK值为1表示________检查全部启用。答案：解锁前38.无人机锂电池1C放电指________小时放完标称容量。答案：139.某型无人机空速校准公式为V=Vᵢ(1+________)，其中ΔP为静压源误差修正量。答案：ΔP/q40.固定翼无人机荷兰滚模态阻尼比ζ＜________时一般认为不满足Level1飞行品质。答案：0.0841.在无人机光电吊舱中，陀螺稳定平台速率噪声密度常用单位是________/√Hz。答案：°/h42.某型无人机采用2.4GHz跳频，共使用________个信道（IEEE802.15.4）。答案：1643.无人机适航条款CCAR-92部中，V₅₀表示________速度。答案：失速44.多旋翼无人机下降速度超过________m/s可能进入涡环状态。答案：545.在无人机任务规划中，采用Dubins路径时，最小转弯半径由________和最大滚转角决定。答案：空速四、简答题（每题8分，共40分）46.简述固定翼无人机纵向静稳定裕度的定义及工程上常用的判定方法。答案：纵向静稳定裕度指中性点与重心之间的距离与平均气动弦长之比，即静裕度=(hₙ-h)/c̄。工程判定方法：1.风洞试验测压心移动曲线；2.飞行试验进行俯仰脉冲响应，观察迎角回归情况；3.数值仿真计算导数Cₘₐ，若Cₘₐ＜0且|Cₘₐ|≥0.05则认为静稳定；4.采用参数辨识方法从试飞数据中提取静裕度，要求Level1飞行品质静裕度≥5%。47.说明多旋翼无人机电调“主动续流”技术的原理及其对效率的影响。答案：主动续流指在下桥臂MOSFET关断后，提前导通对应相的上桥臂MOSFET，使电流通过MOSFET而非体二极管回流，降低导通压降。原理：利用同步整流，将续流二极管0.7V压降降至MOSFET导通电阻压降（典型0.02V），减少损耗。效率影响：在中大油门段可提升2%~4%效率，降低温升，延长续航；但需精确检测零交叉点，否则易短路，需硬件过流保护与软件死区补偿。48.列举RTKGNSS在无人机应用中常见的初始化失败原因，并给出解决措施。答案：原因：1.基站距离过远＞30km，基线误差大；2.卫星数不足＜15颗，遮挡严重；3.多路径效应，反射面干扰；4.电离层活跃，Kp＞7；5.天线杆臂未标定，杆臂耦合；6.接收机固件版本不一致。措施：1.增设本地基站或网络RTK；2.选择开阔场地，升高天线；3.使用扼流圈天线，加装地网；4.避开磁暴时段，采用双频消电离层组合；5.精确测量杆臂并写入参数；6.统一升级固件，校验数据格式。49.简述无人机锂电池热失控的链式反应机理，并给出抑制策略。答案：机理：1.温度升高→SEI膜分解（90~120℃）→负极与电解液反应产热；2.隔膜收缩→内短路→焦耳热；3.正极释氧→与电解液反应→气体膨胀；4.温度＞200℃→电解液分解→可燃气体→燃烧爆炸。抑制策略：1.掺杂耐热陶瓷隔膜；2.添加阻燃电解液（磷酸酯类）；3.正极包覆减少释氧；4.采用BMS多级保护，设置45℃降流、60℃断电；5.电池包内置相变材料吸热；6.机体内充氮惰化。50.说明固定翼无人机进行“扩展条目飞行试验”时，如何确定最小操纵速度Vₘc。答案：步骤：1.在批准的最大起飞重量、重心后限、临界发动机停车状态下，以5kn增量减速平飞；2.记录方向舵脚蹬力达667N或滚转角达5°时的速度；3.重复三次取最大值；4.考虑10%安全裕度，Vₘc≤1.2Vₛ；5.试飞员需完成90°航向改变而不失控；6.数据经适航审查员确认后写入飞行手册。五、计算题（每题15分，共30分）51.某固定翼无人机参数：质量m=20kg，机翼面积S=0.6m²，展弦比A=8，奥斯瓦尔德效率e=0.85，零升阻力系数Cᴅ₀=0.025，发动机最大推力Tₘₐₓ=40N，螺旋桨效率η=0.7，燃油比冲Iₛₚ=3×10³s。求：(1)最大平飞速度Vₘₐₓ；(2)此时升力系数Cʟ；(3)最大续航时间tₘₐₓ（假设燃油质量2kg）。答案：(1)最大平飞时T=D，D=½ρV²SCᴅ，Cᴅ=Cᴅ₀+Cʟ²/(πAe)，又L=W=mg=196N，Cʟ=2L/(ρV²S)。联立得：T=½ρV²S[Cᴅ₀+(2L/ρV²S)²/(πAe)]代入ρ=1.225kg/m³，解三次方程得Vₘₐₓ=52.3m/s。(2)Cʟ=2×196/(1.225×52.3²×0.6)=0.195。(3)续航时间t=ηIₛₚ(mᶠᵘᵉˡg)/P，P=TV=40×52.3=2092W，t=0.7×3000×2×9.81/2092=19.7×10³s≈5.5h。52.某六旋翼无人机单桨悬停拉力T=12N，桨径D=0.6m，空气密度ρ=1.225kg/m³，忽略叶尖损失。求：(1)理想诱导速度vᵢ；(2)悬停功率Pᵢ；(3)若采用NACA4412翼型，实测桨叶平均升力系数Cʟ=0.8，求所需桨叶solidityσ。答案：(1)由动量理论T=2ρAvᵢ²，A=πD²/4=0.283m²，vᵢ=√(T/2ρA)=√(12/(2×1.225×0.283))=4.15m/s。(2)Pᵢ=Tvᵢ=12×4.15=49.8W。(3)由桨叶元素理论T=σπR²½ρ(ΩR)²Cʟ，设Ω=250rad/s，σ=2T/(πR²ρΩ²RCʟ)=2×12/(