无人机调试考试题库及答案

无人机调试考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.某四旋翼无人机在悬停状态下，电机3突然停转，飞控最优先执行的逻辑是A.立即关闭全部电机B.提升电机1、2、4转速并进入自旋降落C.记录黑匣子数据后进入降落伞模式D.切换至固定翼滑翔模式答案：B2.使用MissionPlanner进行加速度计校准时，要求飞行器A.六个面依次水平静止B.绕Z轴连续旋转C.保持45°俯仰角晃动D.仅水平放置即可答案：A3.下列关于电调“刹车”设置的说法正确的是A.开启刹车可缩短自由停转时间B.开启刹车会导致电机反转C.刹车功能只在固定翼上使用D.无刷电机无需刹车设置答案：A4.某无刷电机KV值800，配4S电池，空载转速约为A.800×14.8=11840rpmB.800×16.8=13440rpmC.800×14.8×0.85≈10064rpmD.800×3.7=2960rpm答案：A5.在ArduPilot中，若参数ARMING_CHECK=1，表示A.上电即允许解锁B.所有安全检查全部启用C.仅检查GPSD.跳过罗盘检查答案：B6.使用u-center读取M8N模块时，显示“3DFix/DGPS”说明A.仅单GPS工作B.已接入RTCM修正C.无可用星历D.进入休眠省电答案：B7.某电池标称30C-持续、60C-瞬时，容量5Ah，其最大瞬时电流为A.150AB.300AC.600AD.75A答案：B8.磁罗盘受到机体金属螺丝干扰，最直观的异常现象是A.高度剧烈漂移B.地面站航向缓慢旋转C.电池电压跳变D.电机温度飙升答案：B9.在QGroundControl中设置地理围栏时，若选择“RTL”动作，触发后飞行器将A.原地降落B.返回起飞点并悬停C.继续任务D.进入自稳模式答案：B10.某型激光雷达测距10m时标准误差±2cm，若用于10m定高，其相对误差约为A.0.02%B.0.2%C.2%D.20%答案：B11.关于Betaflight中“Anti_gravity”功能，正确的是A.抑制高速俯仰突变B.在快速油门变化时临时提升I项C.关闭GPS回传D.降低电机PWM频率答案：B12.使用SBUS接收机时，信号线必须A.接入UART_TXB.接入专用SBUS_INV端口C.接入I2C_SCLD.接入SPI_MISO答案：B13.若飞控陀螺仪采样频率被设置为8kHz，则Nyquist频率为A.4kHzB.8kHzC.16kHzD.2kHz答案：A14.某型无人机总重2kg，悬停时单电机拉力需≥A.2kg×9.8/4=4.9NB.2kg/4=0.5kgC.2kg×2/4=1kgD.2kg×9.8=19.6N答案：A15.在Pixhawk4中，GPS模块的安全开关必须A.长按5s解除B.短按一次解除C.无需操作D.通过参数关闭答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分；多选少选均不得分）16.下列哪些情况会导致EKF航向方差激增A.罗盘与GPS速度方向不一致B.陀螺仪零偏突变C.气压计突变D.电机高温退磁答案：A、B17.关于无刷电机三相线序，正确的有A.任意两线互换可改变转向B.三线全换转向不变C.需配合电调编程改变转向D.电机本体有方向标识时可无视线序答案：A、B18.使用LiDAR做地形跟随需配置A.RNGFND1_TYPEB.RNGFND1_MIN_CMC.RNGFND1_ORIENTD.EK3_RNG_USE_HGT答案：A、B、C、D19.以下哪些属于BetaflightCLI中“setdshot_burst=ON”的效果A.降低CPU负载B.允许DShot600C.提高油门线性度D.减少ESC响应延迟答案：A、B20.若出现“Badcompasshealth”报警，排查步骤包括A.检查罗盘I2C地址冲突B.罗盘附近重新校准磁偏角C.用示波器量SCL/SDA波形D.临时拔高罗盘远离电源线答案：A、C、D三、填空题（每空2分，共20分）21.Pixhawk系列飞控的IMU恒温加热目标温度默认为________℃。答案：4522.在ArduCopter4.3中，参数________控制自动降落速度，单位为cm/s。答案：LAND_SPEED23.某电池6S1P、容量10Ah、能量密度260Wh/kg，则其总能量为________Wh。答案：222（6×3.7×10≈222）24.Betaflight中，用于查看陀螺仪噪声峰值的CLI命令是________。答案：gyro_cal25.若GPS模块的PDOP值持续大于________，则认为定位精度不足，不应解锁。答案：2.526.激光测距传感器在强光环境需加装________滤光片，以抑制环境光干扰。答案：窄带27.电调固件BLHeli_32支持________位ESC遥测帧，可回传电流、温度、转速。答案：1028.当使用双GPS时，ArduPilot通过参数________决定主副GPS切换逻辑。答案：GPS_AUTO_SWITCH29.在QGC中，MAVLink遥测链路心跳包默认频率为________Hz。答案：130.若电机转向测试时发现逆时针旋翼装反，应交换电机________两相接线。答案：任意四、判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）31.电调BEC输出5V3A，可直接为四个9g舵机和大功率图传同时供电。答案：×32.在ArduPilot中，设置FLTMODE1=0代表自稳模式。答案：√33.激光雷达测距精度与目标反射率无关。答案：×34.无刷电机KV值越低，同等电压下输出扭矩越大。答案：√35.Betaflight的“DynamicNotch”滤波器可同时追踪陀螺仪与ESC转速噪声。答案：√36.罗盘校准完成后，参数COMPASS_OFS_X数值越大越好。答案：×37.使用FrSkyS.Port回传时，飞控端需把TX、RX短接。答案：×38.在6级风环境下，小型多旋翼仍可安全进行自动航线飞行。答案：×39.若电池内阻突增，满电悬停时电压跌落会显著增大。答案：√40.无人机总重不变，减小桨径可提高悬停效率。答案：×五、简答题（封闭型，每题6分，共18分）41.简述Pixhawk飞控安全开关LED灯“双闪红灯”代表的含义，并给出解除步骤。答案：含义：未通过预解锁检查，常见错误含罗盘、加速度计、GPS、电压异常。解除步骤：1.连接地面站查看具体失败项；2.针对失败项重新校准或更换硬件；3.长按安全开关5s直至LED变常亮绿灯；4.再次尝试解锁。42.说明Betaflight中“I-termrelax”功能的作用及适用场景。答案：作用：在操纵杆快速变化时临时减小I项累积，防止因大机动引起反弹与过热。适用场景：竞速飞行、花飞动作、高油门突变。43.列举造成电机同步丢失的三种常见原因，并给出排查方法。答案：1.信号线接触不良——重焊或更换杜邦线；2.电调PWM频率与电机不匹配——调低PWM频率或升级固件；3.电池电压骤降导致ESC低压保护——测量内阻、更换电池。六、简答题（开放型，每题8分，共16分）44.某农业植保无人机在作业时突发不可控自旋，地面站无报错，陀螺仪波形正常，电机温度均衡。请提出系统性的故障假设与验证方案。答案：假设1：磁罗盘受到金属药箱移动干扰→验证：用外置罗盘远离药箱复飞；假设2：GPS速度方向与机体不一致导致EKF偏航重置→验证：记录GPS.VelX/Y与IMU速度差；假设3：某一对角电机虽转动但螺旋桨断裂→验证：地面站实时查看RCOU.ChX值与转速传感器；假设4：软件层误触发“地面模式”关闭位置控制→验证：查看FLTMODE日志与T日志。通过逐项隔离实验，最终定位故障并更换部件。45.针对高海拔（4000m）地区，多旋翼出现悬停电流显著增大、电池温度偏低现象，请给出调试与优化策略。答案：1.空气密度下降需提高桨叶攻角或直径，换高海拔专用桨；2.重新校准空速与气压计，调整EK3_ALT_M_NSE；3.提高电池保温，使用加热垫维持20℃以上；4.调整MOT_THST_HOVER值，使悬停油门回归中线；5.监控电机温度，必要时降低总重或增加电机KV。七、计算题（共25分）46.（8分）一架四旋翼起飞重量3kg，使用15×5碳纤维桨，单桨悬停拉力1.2kgf，电机效率75%，电池4S5000mAh25C，求：(1)悬停总功率；(2)理论悬停时间；(3)若海拔升高空气密度降至0.8kg/m³（原1.2kg/m³），求新悬停油门百分比。答案：(1)单电机拉力=3/4=0.75kgf，对应机械功率P_mech=0.75×9.8×√(0.75×9.8/(2×1.2×0.0596))≈0.75×9.8×11.3≈83W，四轴总机械功率=4×83=332W；电机输入功率P_in=332/0.75≈442W。(2)电池能量=4×3.7×5=74Wh，悬停时间=74/0.442≈167min≈2.8h。(3)密度比0.8/1.2=0.667，需拉力不变则桨需升力系数反比增加，油门百分比≈1/0.667≈150%，即油门需由50%提至75%。47.（7分）某激光雷达量程40m，光速3×10⁸m/s，计时分辨率250ps，求距离分辨率和相对精度（40m处）。答案：距离分辨率=0.25×10⁻¹²×3×10⁸/2=0.0375m=3.75cm；相对精度=0.0375/40≈0.094%。48.（10分）一架固定翼无人机翼展2m，平均弦长0.3m，起飞重量8kg，使用ClarkY翼型，升力系数斜率0.11/°，零升角-3°，求海平面15°迎角时的理论失速速度。若换用同样面积但展弦比增大到10的机翼，求新失速速度（假设最大升力系数1.4不变，空气密度1.225kg/m³）。答案：机翼面积S=2×0.3=0.6m²；升力系数CL=0.11×(15+3)=1.4；失速速度V_stall=√(2mg/(ρSCL))=√(2×8×9.8/(1.225×0.6×1.4))≈√(156.8/1.029)≈12.3m/s。新展弦比10，翼展b=√(10×0.6)=2.45m，面积不变，故CL_max仍1.4，失速速度不变，仍为12.3m/s（因CL_max与面积相关，与展弦比无关）。八、综合应用题（共26分）49.（14分）某测绘六旋翼需进行1cmGSD正射摄影，相机传感器3.9μm像素，焦距35mm，飞行高度120m，要求单像元对应地面1cm，验证焦距是否足够；若风速8m/s，期望最大曝光时间1/1600s，求可容忍的像移百分比；并给出航线设计间隔（旁向重叠60%，航向重叠80%，像幅5472×3648）。答案：(1)地面采样距离GSD=(像素×H)/f→f=(3.9×10⁻⁶×120)/0.01=4.68mm，实际35mm远大于4.68mm，满足。(2)像移=风速×曝光时间/GSD=8×1/1600/0.01=0.5mm，对应像素0.5mm/1cm=0.05pixel，像移百分比5%，可接受。(3)像幅对应地面宽=5472×1cm=54.72m，高=36.48m；旁向间隔=36.48×(1-0.6)=14.6m；航向间隔=54.72×(1-0.8)=10.9m。50.（12分）某救援四旋翼携带200g空投包，总重2.2kg，需从50m高度以1m/s匀速下降，要求下降过程中姿态角≤5°，已知电机最小拉力0.3kgf，最大2kgf，求：(1)最小总拉力保持匀速下降；(2)单电机平均油门区间；(3)若突遇下洗气流导致瞬间-2m/s下沉，飞控需在0.2