无人机理论试题复习试题及答案

无人机理论试题复习试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30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.多旋翼无人机在悬停状态下，电机转速突然整体升高，最可能的原因是（）。A.电池电压骤降B.GPS信号丢失C.下洗气流增强D.机体质量减小答案：A2.根据《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（）克的无人机须实名登记。A.150B.250C.500D.1000答案：B3.下列关于锂聚合物电池放电特性的描述，正确的是（）。A.放电倍率10C表示电池容量10分钟放完B.放电截止电压为3.0V/Cell时，电池已完全损坏C.温度降低时，内阻减小，容量增大D.高倍率放电会导致电压骤降与温升答案：D4.在GPS模式下，无人机出现“飘移”现象，首要排查的传感器是（）。A.陀螺仪B.加速度计C.磁罗盘D.气压计答案：C5.下列关于升力公式L=A.ρ为来流密度B.V为地速C.S为机翼参考面积D.与迎角呈线性正比关系直至失速答案：B6.多旋翼无人机在前进飞行中，前方两电机转速相对后方两电机应（）。A.降低B.升高C.不变D.先升高后降低答案：A7.下列关于电子调速器（ESC）的描述，正确的是（）。A.刷新频率越高，电机响应越慢B.主动刹车功能可提高下降率C.BEC输出电压一定为5VD.持续电流指标必须小于电机最大电流答案：B8.在空域分类中，无人机需向空管部门提交飞行计划方可进入的空域为（）。A.G类B.D类C.B类D.隔离空域答案：C9.下列关于RTK差分定位的描述，错误的是（）。A.基站与移动站距离越近，精度越高B.固定解精度可达厘米级C.基站无需已知精确坐标D.链路中断会导致定位精度骤降答案：C10.无人机在爬升过程中，若迎角不变，随着高度增加，指示空速（IAS）将（）。A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小答案：B11.下列关于螺旋桨参数“1045”的描述，正确的是（）。A.桨径10mm，螺距45mmB.桨径10inch，螺距4.5inchC.桨径10inch，螺距45°D.桨径104mm，螺距5mm答案：B12.在MissionPlanner中设置“地理围栏”的主要目的是（）。A.限制最大飞行高度与距离B.提高GPS刷新率C.降低图传延迟D.增加电池续航答案：A13.下列关于无人机电磁兼容（EMC）的描述，正确的是（）。A.图传发射功率越大，干扰越小B.2.4GHz遥控链路不会受到Wi-Fi干扰C.屏蔽罩可抑制高频辐射D.电机碳刷可消除换向火花答案：C14.若多旋翼无人机起飞重量增加20%，悬停功耗约增加（）。A.10%B.20%C.44%D.60%答案：C15.下列关于“无头模式”的描述，错误的是（）。A.以起飞时机头方向为参考B.打杆方向与机头方向无关C.飞行中机头方向改变不影响控制逻辑D.需要磁罗盘参与解算答案：C16.在Pixhawk飞控中，橙色LED常亮表示（）。A.自检通过B.GPS未定位C.低电量报警D.传感器校准中答案：B17.下列关于“动力冗余”的描述，正确的是（）。A.六旋翼可承受任意两台电机停转B.八旋翼相邻两台电机停转仍可安全降落C.四旋翼对角两台电机停转可稳定悬停D.三旋翼具备动力冗余答案：B18.下列关于“空速管”的描述，错误的是（）。A.测量动压与静压B.结冰会导致指示空速偏小C.安装位置通常靠近机头D.无人机无需空速管即可测IAS答案：D19.在《民用无人驾驶航空器系统空中交通管理办法》中，视距内运行最大范围为（）。A.500m半径，120m真高B.1000m半径，150m真高C.2000m半径，300m真高D.无具体限制答案：A20.下列关于“翼尖小翼”的描述，正确的是（）。A.增加诱导阻力B.减小翼根弯矩C.降低升力系数D.抑制翼尖涡，降低诱导阻力答案：D21.下列关于“地面效应”的描述，错误的是（）。A.高度小于翼展一半时显著B.诱导阻力减小C.需降低油门才能维持高度D.多旋翼降落时可能引发“弹跳”答案：C22.在锂电池储存过程中，推荐的荷电状态（SOC）为（）。A.100%B.80%C.50%D.20%答案：C23.下列关于“磁偏角”的描述，正确的是（）。A.真北与磁北夹角B.随时间不变C.东磁偏角为负D.无人机导航无需修正答案：A24.下列关于“图传频段”的描述，正确的是（）。A.5.8GHz绕射能力优于1.4GHzB.1.4GHz需工信部授权C.2.4GHz频段功率无限制D.900MHz频段全球通用答案：B25.在固定翼无人机“失速速度”定义中，指的是（）。A.最小平飞速度B.最大爬升角对应速度C.升力系数最大时速度D.平飞最小功率速度答案：A26.下列关于“螺旋桨静平衡”的描述，错误的是（）。A.可用平衡杆检测B.不平衡会导致振动C.静平衡合格即动平衡合格D.可在桨毂贴胶带调整答案：C27.下列关于“数字舵机”与“模拟舵机”的区别，正确的是（）。A.数字舵机死区更大B.数字舵机响应更快C.模拟舵机功耗更低D.两者控制信号不同答案：B28.在Pixhawk中，设置“失控保护”时，油门通道PWM值通常设为（）。A.1000µsB.1500µsC.900µsD.2000µs答案：C29.下列关于“雨雾天气飞行”的描述，正确的是（）。A.小雨对电机无影响B.湿度90%以下可安全飞行C.雨滴可能引发ESC短路D.能见度大于1km即可目视飞行答案：C30.下列关于“卡尔曼滤波”的描述，错误的是（）。A.融合多传感器数据B.需建立系统模型C.可消除零偏漂移D.无需初始协方差矩阵答案：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）31.下列哪些因素会导致多旋翼无人机“侧翻”起飞（）。A.电机转向错误B.螺旋桨混装正反桨C.加速度计未校准D.GPS信号弱答案：A、B、C32.关于“锂聚合物电池”充电安全，正确的做法包括（）。A.使用平衡充B.充电电流不超过1CC.在防火袋内充电D.充满后立即进行大负荷飞行答案：A、B、C33.下列哪些属于“空速”相关概念（）。A.IASB.TASC.GSD.EAS答案：A、B、D34.在Pixhawk飞控中，哪些传感器参与“姿态解算”（）。A.陀螺仪B.加速度计C.磁罗盘D.空速管答案：A、B、C35.下列哪些情况会触发“自动返航”（）。A.遥控信号丢失B.电池电压低于设定阈值C.手动切换返航开关D.数传链路中断答案：A、B、C36.下列关于“固定翼无人机纵向稳定性”的描述，正确的是（）。A.重心在前，静稳定B.平尾提供俯仰阻尼C.上反角提高纵向稳定性D.拉条位置后移，稳定性增强答案：A、B、D37.下列哪些属于“无人机任务设备”（）。A.可见光相机B.红外热像仪C.激光雷达D.螺旋桨答案：A、B、C38.下列关于“数传电台”的描述，正确的是（）。A.433MHz绕射能力强B.915MHz需申请频率C.2.4GHz传输距离大于900MHzD.提高波特率可增加传输距离答案：A、B39.下列哪些属于“无人机应急操作”（）。A.迫降B.伞降C.撞网回收D.自动返航答案：A、B、C、D40.下列关于“螺旋桨噪声”的描述，正确的是（）。A.桨尖速度越高，噪声越大B.奇数桨叶可降低噪声C.增大桨径可降低转速，从而降噪D.噪声与桨叶面积无关答案：A、B、C三、填空题（每空1分，共20分）41.多旋翼无人机悬停时，电机输出功率主要克服________与________。答案：重力、诱导阻力42.升力系数与迎角关系曲线中，失速点对应的迎角称为________。答案：临界迎角43.锂聚合物电池标称电压为________V/Cell，储存电压为________V/Cell。答案：3.7、3.844.GPS系统由________、________与用户段三部分组成。答案：空间段、控制段45.在Pixhawk中，加速度计校准需放置________个姿态。答案：646.固定翼无人机最小阻力速度对应于________与________的交点。答案：诱导阻力曲线、废阻力曲线47.电子调速器刷新频率常见为________Hz与________Hz。答案：400、50048.多旋翼无人机“几何中心”与“重心”重合时，称为________配置。答案：对称49.根据《中国民用航空法》，无人机飞行须遵守________原则。答案：目视视距内50.图传发射功率单位常用________或________。答案：mW、dBm51.空速管测得的动压q与速度关系为q=答案：ρ52.多旋翼无人机“动力臂”指电机轴到________的距离。答案：重心53.在MissionPlanner中，设置“RTL_ALT”参数表示________。答案：返航高度54.固定翼无人机“中立点”位于重心之________时静稳定。答案：后55.螺旋桨“螺距”指旋转一周前进的________距离。答案：理论轴向56.锂电池内阻测量常用________测试仪。答案：交流内阻57.无人机“黑匣子”记录格式常见为________文件。答案：.bin58.磁罗盘校准需在________环境进行。答案：无磁59.2.4GHz频段最大发射功率限制为________mW（中国）。答案：10060.固定翼无人机“根梢比”定义为________与________之比。答案：翼根弦长、翼尖弦长四、简答题（共30分）61.（封闭型，6分）简述多旋翼无人机“动力冗余度”计算方法，并给出六旋翼可承受电机失效数量。答案：冗余度R=1−，其中n62.（开放型，6分）说明在山区复杂地形执行巡检任务时，如何规划航线以降低图传链路中断风险。答案：1.预飞地形测绘，建立三维地形模型；2.采用900MHz数传，绕射能力强；3.设置中继无人机或地面中继站；4.航线保持目视距离内，利用山脊作为信号反射面；5.备份自动返航点，链路中断3s触发返航；6.采用定向高增益天线，实时调整指向。63.（封闭型，6分）写出固定翼无人机“失速速度”计算公式，并说明各符号含义。答案：=，其中为失速速度，W为起飞重量，ρ为空气密度，S为机翼面积，为最大升力系数。64.（开放型，6分）列举四种“电池老化”判据，并说明测试方法。答案：1.容量保持率＜80%，采用0.2C充放循环3次取平均容量；2.内阻增大＞初始值2倍，用1kHz交流内阻仪测量；3.鼓包变形，卡尺测量厚度增加＞5%；4.自放电率＞5%/月，满电静置30天测压降换算。65.（封闭型，6分）简述Pixhawk飞控“EKF（扩展卡尔曼滤波）”初始化流程。答案：1.读取加速度计、陀螺仪、磁罗盘、GPS、气压计原始数据；2.估计初始姿态四元数，利用加速度计校正水平；3.磁罗盘计算初始航向；4.设定初始位置为GPS坐标；5.设定初始速度为零；6.初始化协方差矩阵，完成EKF启动。五、应用题（共50分）66.（计算题，10分）一架四旋翼无人机起飞重量4kg，单电机最大拉力2kg，悬停时单电机拉力1.2kg。若对角两台电机突然失效，求剩余两台电机需提供的拉力，并判断是否可安全悬停。答案：剩余需拉力=4kg，两台电机各提供2kg，等于最大拉力，理论上可悬停，但无冗余，且电机100%负荷易过热，判定为临界风险，不建议继续飞行。67.（分析题，10分）给定固定翼无人机参数：W=12kg，S=0.8m²，=1.5，海平面ρ=1.225答案：海平面：=m/s2000m：=m/s变化百分比：×10068.（综合题，15分）设计一次长距离河道巡检任务：航程70km，单电池续航25km，载荷1kg，起降场地为河堤公路。要求：1.给出飞行器配置；2.制定起降与换电方案；3.规划通信链路；4.评估风险与应急。答案：1.配置：固定翼垂直起降（VTOL）无人机，翼展2.4m，最大起飞重量8kg，双电池舱，总能量1.2kWh，巡航速度18m/s，载荷舱1kg。2.起降：公路直线段200m，VTOL模式垂直起飞，巡航70km/h，每25km设置移动换电车，换电时间3min，采用快拆电池。3.通信：1.4GHz数传，功率1W，定向天线增益12dBi，设3个移动中继车，覆盖全航线；图传5.8GHz，功率600mW，地面站双diversity接收。4.风险：电池老化→备用电池≥30%；链路中断→3s触发返航，预设10个备降点；天气突变→风速限值10m/s，能见度≥3km；应急：迫降河滩，浮筒设计，GPS失联切换姿态模式