無(wú)人機(jī)飛控冗余切換考試試卷和答案一、填空題（每題1分，共10分）1.無(wú)人機(jī)飛控冗余系統(tǒng)通常包括硬件冗余和____冗余。（答案：軟件）2.飛控冗余切換過(guò)程中要確保飛行____不被嚴(yán)重影響。（答案：穩(wěn)定性）3.姿態(tài)傳感器冗余是為了提高姿態(tài)測(cè)量的____。（答案：準(zhǔn)確性）4.常見的飛控冗余切換策略有故障檢測(cè)、故障____和切換執(zhí)行。（答案：隔離）5.電源冗余可保證飛控系統(tǒng)在單個(gè)電源____時(shí)仍能正常工作。（答案：故障）6.飛控冗余設(shè)計(jì)的目的之一是提高系統(tǒng)的____性。（答案：可靠）7.通信鏈路冗余能防止因一條鏈路____導(dǎo)致的控制中斷。（答案：失效）8.飛控冗余切換應(yīng)盡量在____時(shí)間內(nèi)完成。（答案：短）9.處理器冗余可確保飛控計(jì)算能力的____。（答案：持續(xù)性）10.傳感器數(shù)據(jù)融合是冗余系統(tǒng)準(zhǔn)確切換的重要____。（答案：基礎(chǔ)）二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.飛控冗余系統(tǒng)中，姿態(tài)傳感器冗余主要是為了應(yīng)對(duì)（）A.信號(hào)干擾B.數(shù)據(jù)計(jì)算錯(cuò)誤C.傳感器故障D.通信故障（答案：C）2.飛控冗余切換通常由（）觸發(fā)。A.操作人員指令B.系統(tǒng)自檢發(fā)現(xiàn)故障C.電量過(guò)低D.定位信號(hào)丟失（答案：B）3.以下不屬于飛控冗余硬件的是（）A.多個(gè)處理器B.備份電池C.軟件算法D.多個(gè)傳感器（答案：C）4.飛控冗余切換時(shí)，首要保證的是（）A.飛行速度B.飛行姿態(tài)C.拍攝任務(wù)D.通信暢通（答案：B）5.電源冗余中，通常采用（）方式供電。A.串聯(lián)B.并聯(lián)C.先串聯(lián)后并聯(lián)D.先并聯(lián)后串聯(lián)（答案：B）6.飛控冗余系統(tǒng)檢測(cè)到故障后，首先進(jìn)行的是（）A.故障隔離B.切換執(zhí)行C.重新啟動(dòng)D.報(bào)警提示（答案：A）7.通信鏈路冗余中，常用的備份鏈路是（）A.藍(lán)牙B.4G/5GC.WIFID.超短波（答案：B）8.處理器冗余主要是為了防止（）A.計(jì)算速度過(guò)慢B.處理器損壞C.程序錯(cuò)誤D.內(nèi)存不足（答案：B）9.飛控冗余切換過(guò)程中，對(duì)飛行性能影響最小的切換方式是（）A.硬切換B.軟切換C.快速切換D.慢速切換（答案：B）10.傳感器冗余是為了提高數(shù)據(jù)的（）A.多樣性B.實(shí)時(shí)性C.準(zhǔn)確性D.傳輸速度（答案：C）三、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.飛控冗余系統(tǒng)包含以下哪些方面的冗余（）A.傳感器冗余B.通信冗余C.電源冗余D.處理器冗余（答案：ABCD）2.飛控冗余切換策略的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有（）A.故障檢測(cè)B.故障診斷C.故障隔離D.切換執(zhí)行（答案：ACD）3.傳感器冗余可采用（）A.多個(gè)相同類型傳感器B.不同類型傳感器互補(bǔ)C.單一高精度傳感器D.定期校準(zhǔn)傳感器（答案：AB）4.通信鏈路冗余的實(shí)現(xiàn)方式有（）A.增加相同頻段鏈路B.采用不同頻段鏈路C.增加鏈路帶寬D.提高信號(hào)強(qiáng)度（答案：AB）5.電源冗余的作用是（）A.保證供電穩(wěn)定性B.延長(zhǎng)電池壽命C.應(yīng)對(duì)電源故障D.提高供電效率（答案：AC）6.飛控冗余切換對(duì)飛行的影響有（）A.短暫姿態(tài)變化B.速度波動(dòng)C.信號(hào)傳輸延遲D.任務(wù)中斷（答案：ABC）7.處理器冗余的好處包括（）A.提高計(jì)算能力B.防止單個(gè)處理器故障C.加快程序運(yùn)行D.降低功耗（答案：ABC）8.軟件冗余可通過(guò)（）實(shí)現(xiàn)。A.備份程序B.容錯(cuò)算法C.自動(dòng)重啟程序D.數(shù)據(jù)加密（答案：ABC）9.飛控冗余系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮（）A.成本B.重量C.體積D.兼容性（答案：ABCD）10.冗余切換過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題有（）A.切換失敗B.數(shù)據(jù)丟失C.系統(tǒng)不穩(wěn)定D.通信中斷（答案：ABC）四、判斷題（每題2分，共20分）1.飛控冗余系統(tǒng)能完全消除飛行中的故障。（答案：×）2.硬件冗余比軟件冗余更重要。（答案：×）3.電源冗余只能通過(guò)增加電池?cái)?shù)量實(shí)現(xiàn)。（答案：×）4.飛控冗余切換時(shí)不會(huì)對(duì)飛行姿態(tài)產(chǎn)生任何影響。（答案：×）5.傳感器冗余就是增加多個(gè)相同的傳感器。（答案：×）6.通信鏈路冗余可以解決所有通信問(wèn)題。（答案：×）7.處理器冗余能提高飛控系統(tǒng)的整體性能。（答案：√）8.飛控冗余切換策略一旦確定就不能更改。（答案：×）9.軟件冗余可提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力。（答案：√）10.冗余系統(tǒng)設(shè)計(jì)不需要考慮成本因素。（答案：×）五、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述飛控冗余系統(tǒng)中傳感器冗余的作用。答：傳感器冗余的作用主要有兩方面。一方面，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。多個(gè)傳感器采集數(shù)據(jù)，可相互比對(duì)、校正，減少單個(gè)傳感器誤差對(duì)數(shù)據(jù)的影響。另一方面，增強(qiáng)可靠性。當(dāng)某個(gè)傳感器出現(xiàn)故障時(shí)，其他正常傳感器仍能提供數(shù)據(jù)，保證飛控系統(tǒng)獲取準(zhǔn)確姿態(tài)、位置等信息，維持無(wú)人機(jī)穩(wěn)定飛行，避免因傳感器故障導(dǎo)致飛行事故。2.說(shuō)明飛控冗余切換過(guò)程中如何減少對(duì)飛行的影響。答：在飛控冗余切換過(guò)程中，首先要采用軟切換方式，通過(guò)軟件算法平滑過(guò)渡，減少姿態(tài)和速度突變。其次，優(yōu)化故障檢測(cè)機(jī)制，快速且準(zhǔn)確檢測(cè)故障，提前做好切換準(zhǔn)備。再者，確保切換過(guò)程中通信不間斷，維持地面與無(wú)人機(jī)的控制聯(lián)系。此外，對(duì)備用硬件和軟件進(jìn)行預(yù)啟動(dòng)和預(yù)熱處理，使切換后能迅速正常工作，從而最大程度降低對(duì)飛行的影響。3.簡(jiǎn)述電源冗余的常見實(shí)現(xiàn)方式。答：常見的電源冗余實(shí)現(xiàn)方式有兩種。一種是并聯(lián)電源方式，將多個(gè)電源模塊并聯(lián)在一起，共同為飛控系統(tǒng)供電。當(dāng)其中一個(gè)電源出現(xiàn)故障時(shí)，其他電源仍能繼續(xù)供電，保證系統(tǒng)不斷電。另一種是不間斷電源（UPS）方式，在正常供電時(shí)，UPS對(duì)電池充電；當(dāng)主電源故障時(shí)，UPS自動(dòng)切換到電池供電模式，為飛控系統(tǒng)提供持續(xù)穩(wěn)定的電力，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。4.闡述通信鏈路冗余的必要性。答：通信鏈路冗余十分必要。在無(wú)人機(jī)飛行中，通信鏈路可能因各種因素如信號(hào)干擾、遮擋等出現(xiàn)故障。一旦通信中斷，地面無(wú)法對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行有效控制，導(dǎo)致飛行任務(wù)無(wú)法完成甚至出現(xiàn)安全事故。通信鏈路冗余通過(guò)增加不同頻段或類型的鏈路，當(dāng)一條鏈路失效時(shí)，可迅速切換到備用鏈路，保證地面與無(wú)人機(jī)之間的通信暢通，使操作人員能實(shí)時(shí)獲取飛行狀態(tài)并下達(dá)指令，保障飛行安全和任務(wù)順利執(zhí)行。六、討論題（每題5分，共10分）1.討論飛控冗余系統(tǒng)在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的側(cè)重點(diǎn)有何不同。答：在航拍場(chǎng)景中，側(cè)重點(diǎn)在于圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。因?yàn)楦哔|(zhì)量航拍要求圖像實(shí)時(shí)、清晰傳輸?shù)降孛妗Ｋ酝ㄐ沛溌啡哂喔鼮橹匾?，確保數(shù)據(jù)不丟失、不卡頓。農(nóng)業(yè)植保場(chǎng)景下，飛行穩(wěn)定性至關(guān)重要。這就要求傳感器冗余和飛控切換要精準(zhǔn)，保證無(wú)人機(jī)按預(yù)設(shè)航線穩(wěn)定飛行，均勻噴灑農(nóng)藥。物流配送場(chǎng)景，可靠性和安全性是重點(diǎn)。電源冗余和處理器冗余要加強(qiáng)，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境，防止因故障導(dǎo)致貨物損壞或丟失。不同場(chǎng)景對(duì)飛控冗余系統(tǒng)的要求因任務(wù)特性而異。2.探討飛控冗余系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。答：未來(lái)飛控冗余系統(tǒng)會(huì)朝著智能化、集成化和小型化方向發(fā)展。智能化方面，將具備更智能的故障診斷和切換策略，能自動(dòng)