无人机考核考试题及答案

无人机考核考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填在括号内）1.依据《民用无人驾驶航空器实名制登记管理规定》，起飞重量大于等于多少克的无人机必须进行实名登记？A.150g  B.250g  C.500g  D.1000g答案：B2.在标准大气条件下，海拔每升高1000m，气压约下降：A.5hPa  B.10hPa  C.12hPa  D.15hPa答案：C3.多旋翼无人机在悬停时，电机转速突然升高而机体高度不变，最可能的原因是：A.电池电压骤降  B.螺旋桨破损  C.空速管堵塞  D.GPS丢星答案：B4.下列哪项不是《民用无人驾驶航空器操控员管理规定》中定义的“视距内运行”必备条件？A.在目视范围内  B.高度不超过120m  C.使用第一视角眼镜  D.水平距离不超过500m答案：C5.某锂电池标称容量为5000mAh，在20A恒定电流下放电，理论放电时间为：A.12min  B.15min  C.18min  D.20min答案：B6.无人机磁罗盘校准应在下列哪种环境进行？A.钢筋混凝土楼顶  B.停车场中心  C.远离铁磁物质的空旷草地  D.高压线下方答案：C7.根据《空域管理办法》，下列空域中无人机可自由飞行且无需申请飞行计划的是：A.管制空域  B.报告空域  C.监视空域  D.隔离空域答案：B8.在PID控制器中，D（微分）增益过大最可能导致：A.响应迟缓  B.超调增大  C.高频振荡  D.稳态误差增大答案：C9.某型固定翼无人机失速速度为16m/s，若当前重量增加20%，则失速速度约为：A.14.5m/s  B.16.0m/s  C.17.5m/s  D.19.2m/s答案：C10.下列关于RTK差分定位的描述，正确的是：A.基站与移动站距离越远，定位精度越高  B.基站无需已知精确坐标  C.可消除电离层误差  D.只能用于多旋翼，不能用于固定翼答案：C11.在航拍任务中，快门速度1/500s、帧率30fps，若无人机以15m/s水平飞行，地面采样距离（GSD）为5cm，则相邻两帧影像重叠度约为：A.60%  B.70%  C.80%  D.90%答案：C12.下列哪种传感器组合可实现无GPS情况下的悬停？A.陀螺仪+加速度计  B.陀螺仪+磁罗盘  C.光流+超声波  D.空速管+静压计答案：C13.某多旋翼动力电池由6片电芯串联而成，单片电芯满充电压4.35V，则电池组满电总电压为：A.25.2V  B.25.5V  C.26.1V  D.26.4V答案：C14.根据《民用无人驾驶航空器操控员合格审定规则》，视距内驾驶员执照申请人最低飞行训练时长为：A.44h  B.56h  C.72h  D.100h答案：B15.在链路预算中，若发射功率增加6dB，接收机灵敏度不变，则通信距离理论上可增加约：A.1.4倍  B.2倍  C.2.4倍  D.4倍答案：B二、多项选择题（每题3分，共15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）16.下列哪些情况会导致无人机进入“失控返航”模式？A.遥控器关机  B.数传链路中断超过设定时间  C.电池电量低于一级报警值  D.GPS卫星数低于4颗答案：A、B17.关于锂聚合物电池存放，下列做法正确的有：A.长期存放电压保持3.7V/片  B.置于防爆箱内  C.环境温度–10℃冷藏  D.每3个月补电至存储电压答案：A、B、D18.下列哪些属于空管部门批准无人机隔离空域飞行计划时必须审核的要素？A.飞行高度层  B.应急备降点  C.无人机空机重量  D.链路失效预案答案：A、B、D19.在固定翼无人机纵向静稳定性分析中，下列设计措施能提高静稳定性的有：A.重心前移  B.水平尾翼面积增大  C.机翼后掠角增大  D.采用S型翼型（reflexairfoil）答案：A、B20.下列关于多旋翼无人机桨叶参数对性能影响的描述，正确的有：A.桨径增大可提高悬停效率  B.桨叶数增加可降低噪声  C.桨叶刚度提高可减少振动  D.桨尖速度超过0.8Ma易产生激波噪声答案：A、C、D三、填空题（每空2分，共20分）21.国际民航组织（ICAO）将无人机系统定义为：由________、相关的遥控站、所需的指令与控制数据链路以及批准的型号设计规定的任何其他部件组成的系统。答案：无人驾驶航空器22.多旋翼无人机悬停时，电机输出功率主要克服________和________两部分能量损失。答案：诱导阻力功率；型阻功率23.在航测中，若要求成图比例尺为1∶500，则一般建议GSD不大于________cm。答案：524.某固定翼无人机翼载荷为50kg/m²，若最大升力系数1.5，标准大气下失速速度为________m/s。（g取9.8m/s²，ρ=1.225kg/m³）答案：25.325.根据《民用无人驾驶航空器操控员管理规定》，执照持有人应在执照有效期届满前________个月内提交更新申请。答案：626.无人机链路频段2.4GHz属于________频段，其波长约为________cm。答案：ISM；12.527.在Pixhawk飞控中，加速度计校准的三轴最小采样点数均为________个。答案：6428.多旋翼无人机电池能量密度单位常用________表示，其国际单位为________。答案：Wh/kg；J/kg29.固定翼无人机采用“双发失效”迫降时，最佳滑翔速度对应________比速度。答案：最大升阻30.根据《轻小型无人机运行规定（试行）》，在人口稠密区运行，无人机动能不得超过________kJ。答案：34四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）31.多旋翼无人机前飞时，前行桨叶相对气流速度一定大于后行桨叶。答案：√32.固定翼无人机重心越靠后，纵向静稳定性越强。答案：×33.RTK基站必须架设在已知精确坐标的点上，否则无法获得厘米级定位。答案：√34.在相同起飞重量下，六旋翼与四旋翼相比，单桨失效后的安全冗余更高。答案：√35.无人机电池放电倍率10C表示最大持续放电电流为电池容量的10倍。答案：√36.根据国际电信联盟（ITU）划分，无人机使用的840.5–845MHz频段属于次要业务。答案：√37.固定翼无人机采用后掠翼可延缓激波产生，从而提高临界马赫数。答案：√38.多旋翼无人机在低温环境下电池内阻降低，可用容量增加。答案：×39.无人机飞行日志中CTUN.ThO代表油门输出百分比，其取值范围0–100。答案：√40.根据《民用航空法》，无人机造成第三方损害，运营人适用无过错责任原则。答案：√五、简答题（封闭型，每题5分，共15分）41.简述多旋翼无人机“动力冗余度”定义，并给出六旋翼在单桨失效时保持悬停的判断条件。答案：动力冗余度指在部分动力单元失效后，剩余动力仍能提供的最大升力与起飞重量之比。对于六旋翼，单桨失效后剩余五桨需满足：(1)总升力≥起飞重量；(2)失效桨的对称桨需同步关闭，保持力矩平衡；(3)剩余四桨的推力差产生的滚转/俯仰力矩可由飞控重新分配，使总力矩为零。数学表达：5·T_max·cos30°≥mg，其中T_max为单桨最大推力，mg为起飞重量。42.写出固定翼无人机“升阻比”公式，并说明其在巡航段油耗计算中的意义。答案：升阻比K=L/D，其中L为升力，D为阻力。巡航段油耗与航程关系：航程R=(1/g)·(η·E/·K)·ln(m0/m1)，其中η为推进效率，E为燃油比能，m0、m1为巡航起始与结束质量。升阻比越大，单位燃油消耗可飞行航程越长。43.简述RTK“固定解”与“浮点解”的区别，并给出厘米级定位需满足的条件。答案：固定解（Fixed）：整周模糊度已正确固定，水平精度1cm+1ppm；浮点解（Float）：整周模糊度未固定，水平精度0.3–0.6m。需满足：基站距离≤10km，卫星数≥8，PDOP<2，链路延迟<2s，多路径误差<1cm。六、简答题（开放型，每题10分，共20分）44.某测绘公司计划使用多旋翼无人机对山区10km²区域进行1∶500正射影像采集，平均海拔1200m，最高山峰相对高差300m，区域东西长5km、南北宽2km。已知：相机焦距35mm，像元尺寸4.2µm，画幅5472×3648pixel；要求航向重叠80%，旁向重叠70%，GSD≤5cm；风速10m/s，气温25℃，气压850hPa。请计算：(1)相对航高；(2)单张影像地面覆盖面积；(3)最少像片数；(4)若电池单架次续航25min，作业速度12m/s，估算需架次；(5)列出高海拔山区飞行安全三项关键措施。答案：(1)相对航高H=GSD·f/p=0.05m×35×10⁻³m/(4.2×10⁻⁶m)=416.7m，取420m；(2)单张影像宽=5472×0.05m=273.6m，高=3648×0.05m=182.4m，单张面积=273.6×182.4≈4.99×10⁴m²；(3)航带间距D=182.4×(1–0.7)=54.7m，航带数=2000/54.7≈37；基线长B=273.6×(1–0.8)=54.7m，每带像片数=5000/54.7+1≈93；总像片数=37×93=3441张；(4)单架次航程=12m/s×1500s=18km；单架次可拍像片=18km/54.7m≈329张；架次=3441/329≈10.5，取11架次；(5)关键措施：①高海拔桨叶选型：采用高原桨，直径增大10%，降低桨尖马赫数；②电池低温管理：使用保温垫，起飞前电池温度≥15℃；③地形避障：预导入DSM，启用雷达/激光避障，设置返航高度高于最高峰50m。45.某物流公司拟采用固定翼无人机进行海岛间医疗物资运输，航线单程90km，载重5kg，要求30min内到达。已知：无人机最大起飞重量25kg，空机重12kg，电池能量密度250Wh/kg；推进系统效率85%，升阻比K=14，巡航升力系数CL=0.6，空气密度ρ=1.15kg/m³；需预留10%电量作为返航与备降。求：(1)所需最小航速；(2)电池最小质量；(3)若采用双机冗余，列出链路失效情况下的应急程序。答案：(1)最小航速v=s/t=90km/0.5h=180km/h=50m/s；(2)巡航升力L=mg=25×9.8=245N；翼面积S=2L/(ρ·v²·CL)=2×245/(1.15×50²×0.6)=0.566m²；阻力D=L/K=245/14=17.5N；需功率P=D·v/η=17.5×50/0.85=1.03kW；单程能量E=P·t=1.03kW×0.5h=0.515kWh；往返能量=1.03kWh；考虑10%余量，总需1.13kWh；电池质量m=1.13kWh/(0.25kWh/kg)=4.52kg；(3)应急程序：①链路中断>3s，无人机自动切换至自主导航模式，按预设备降点返航；②若GPS丢星，启用惯性+气压高保持，下降高度至200m以下，开启声光告警，等待链路恢复；③若双机同时链路失效，启动空中碰撞规避：基于ADS-BOUT广播位置，采用DAA算法自动分离，横向间隔≥500m，高度差≥100m。七、综合应用题（20分）46.某消防总队计划采购多旋翼无人机用于高层灭火，建筑高度200m，火源位于180m窗口，需垂直喷射干粉灭火剂，持续喷射时间≥60s，干粉质量20kg。已知：干粉灭火装置总质量35kg（含粉、罐、阀、支架）；无人机空机重25kg，电池能量密度300Wh/kg，最大起飞重量95kg；悬停效率55%，桨盘载荷25kg/m²，环境风15m/s，温度35℃，气压1013hPa；干粉喷射反冲力恒为60N，持续时间60s；需保留30%电量返航。任务：(1)计算机组需悬停总质量；(2)计算所需电池质量，并判断是否满足最大起飞重量限制；(3)给出抗风能力校核（悬停最大允许风速≥1.5倍环境风）；(4)设计灭火系统减震方案，避免喷射反冲导致姿态振荡>5°；(5)列出夜间高层灭火作业三项空管协调措施。答案：(1)总质量m=25+35+mb(kg)，需悬停升力≥mg+60N；(2)悬停功率P=(mg+60)·√(mg/(2ρA))/(η·k)，其中A=m/25=(60+mb)/25，k为修正系数取0.9；迭代计算得mb≈21kg，总质量=81kg<95kg，满足；(3)桨盘载荷=81/((60+21)/25)=25kg/m²，最大允许风速v_max=√(2·mg/(ρ·A·CL))