2025年無人機(jī)知識(shí)競賽考試題庫及答案詳解一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分）1.根據(jù)《民用無人駕駛航空器實(shí)名制登記管理規(guī)定》，最大起飛重量大于等于多少克的無人機(jī)必須進(jìn)行實(shí)名登記？A.150克?B.250克?C.500克?D.1000克答案：B詳解：中國民航局2017年5月發(fā)布的《民用無人駕駛航空器實(shí)名制登記管理規(guī)定》明確，最大起飛重量≥250g的無人機(jī)須在“民用無人駕駛航空器實(shí)名登記系統(tǒng)”完成登記。2.多旋翼無人機(jī)在懸停狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)速突然同時(shí)升高，最可能的原因是：A.電池電壓驟降?B.磁羅盤受到干擾?C.GPS丟星?D.遙控器油門中位漂移答案：A詳解：電池電壓驟降導(dǎo)致電子調(diào)速器（ESC）為維持功率自動(dòng)提高占空比，表現(xiàn)為電機(jī)轉(zhuǎn)速整體升高；GPS丟星不會(huì)直接改變轉(zhuǎn)速，磁羅盤干擾主要影響姿態(tài)。3.下列哪項(xiàng)不是LiPo電池儲(chǔ)存時(shí)的推薦做法？A.電量保持在3.8V/單芯左右?B.環(huán)境溫度10–25℃?C.完全充滿后長期存放?D.每3個(gè)月補(bǔ)電一次答案：C詳解：滿電長期存放會(huì)加速電池老化，容量衰減快；3.8V/單芯為最佳儲(chǔ)存電壓。4.在UTM（Uspace）體系中，為無人機(jī)提供“電子圍欄”動(dòng)態(tài)信息的核心服務(wù)是：A.UASServiceSupplier（USS）?B.CommonInformationService（CIS）?C.FlightInformationService（FIS）?D.GeoawarenessService答案：D詳解：GeoawarenessService實(shí)時(shí)下發(fā)禁飛、限高、臨時(shí)管制等地理空間數(shù)據(jù)，構(gòu)成動(dòng)態(tài)電子圍欄。5.某多旋翼起飛重量4kg，槳徑15英寸，若改用同一KV值、同一拉力但槳徑增大到17英寸，其懸停電流將：A.增大?B.減小?C.不變?D.先增后減答案：B詳解：更大槳徑在產(chǎn)生相同拉力時(shí)所需轉(zhuǎn)速更低，電機(jī)扭矩需求下降，電流減??；但響應(yīng)速度會(huì)變慢。6.下列關(guān)于RTK差分定位的描述，正確的是：A.基站與移動(dòng)站距離越遠(yuǎn)，固定解精度越高?B.基站無需已知坐標(biāo)?C.可消除電離層誤差?D.只能用于事后處理答案：C詳解：RTK通過載波相位差分實(shí)時(shí)消除電離層、對流層等公共誤差，基站需已知精確坐標(biāo)，距離過遠(yuǎn)導(dǎo)致相關(guān)性下降，精度降低。7.根據(jù)DO178C標(biāo)準(zhǔn)，無人機(jī)飛控軟件中負(fù)責(zé)“自動(dòng)返航”功能的代碼應(yīng)至少達(dá)到：A.LevelA?B.LevelB?C.LevelC?D.LevelD答案：B詳解：失效可能造成飛行器失控并危及地面人員安全，屬于“危險(xiǎn)”級(jí)別，對應(yīng)LevelB。8.在Pixhawk4架構(gòu)中，負(fù)責(zé)高頻姿態(tài)解算的芯片是：A.STM32F765?B.STM32F100?C.STM32H743?D.STM32F103答案：C詳解：Pixhawk4主控為STM32H743，主頻400MHz，承擔(dān)EKF姿態(tài)解算；F100為IO協(xié)處理器。9.某電池標(biāo)稱容量8000mAh、持續(xù)放電倍率25C，其最大持續(xù)放電電流為：A.80A?B.200A?C.25A?D.160A答案：B詳解：25C×8A=200A。10.多旋翼在自旋狀態(tài)下出現(xiàn)“toiletbowling”現(xiàn)象，最可能由哪項(xiàng)傳感器誤差引起？A.氣壓計(jì)溫漂?B.磁羅盤硬鐵未校準(zhǔn)?C.陀螺儀零偏?D.超聲波測距異常答案：B詳解：磁羅盤硬鐵效應(yīng)導(dǎo)致航向角累積誤差，在自旋時(shí)形成半徑逐漸增大的圓軌跡，俗稱“馬桶效應(yīng)”。11.根據(jù)國際電信聯(lián)盟（ITU）規(guī)定，無人機(jī)遙控頻段433MHz的最大發(fā)射功率限值為：A.10mW?B.100mW?C.500mW?D.1W答案：B詳解：ITURegion3業(yè)余段433.050–434.790MHz，最大功率100mW，占空比<10%。12.在電池放電曲線中，“電壓平臺(tái)”通常指：A.3.0–3.2V?B.3.3–3.5V?C.3.6–3.8V?D.4.2–4.35V答案：C詳解：LiPo3.6–3.8V區(qū)間容量輸出最穩(wěn)定，稱為平臺(tái)區(qū)；低于3.3V能量驟減。13.下列關(guān)于無刷電機(jī)“KV值”定義正確的是：A.每伏特電壓下電機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)速?B.每安培電流對應(yīng)扭矩?C.每瓦功率對應(yīng)拉力?D.每伏特電壓下空載轉(zhuǎn)速（rpm）答案：D詳解：KV值=空載轉(zhuǎn)速（rpm）/施加電壓（V），不含負(fù)載。14.在《輕小型無人機(jī)運(yùn)行規(guī)定（試行）》中，Ⅲ類無人機(jī)空機(jī)重量上限為：A.1.5kg?B.4kg?C.15kg?D.25kg答案：B詳解：Ⅲ類定義：空機(jī)重量>0.25kg且≤4kg，或最大起飛重量≤7kg。15.多旋翼在風(fēng)速8m/s環(huán)境中進(jìn)行航測，為提高影像重疊度，應(yīng)優(yōu)先調(diào)整：A.快門速度?B.飛行高度?C.航線角度?D.地面采樣距離（GSD）答案：A詳解：風(fēng)速大導(dǎo)致飛機(jī)地速變化，提高快門速度可減少運(yùn)動(dòng)模糊，保證重疊度；GSD由高度和鏡頭焦距決定，調(diào)整高度會(huì)改變比例尺。16.下列關(guān)于“動(dòng)力冗余度”的描述，正確的是：A.六旋翼壞一槳仍可降落，冗余度50%?B.八旋翼壞兩槳仍可降落，冗余度25%?C.四旋翼壞一槳可自穩(wěn)，冗余度25%?D.六旋翼壞兩對槳仍可降落，冗余度100%答案：B詳解：八旋翼對稱損失兩槳仍可控，冗余度=2/8=25%；四旋翼無冗余。17.在GNSS失效情況下，無人機(jī)僅依靠IMU進(jìn)行航位推算，10s后水平位置誤差大約：A.0.1m?B.1m?C.10m?D.100m答案：C詳解：消費(fèi)級(jí)MEMSIMU零偏不穩(wěn)定度約100°/h，10s積分誤差可達(dá)數(shù)十米。18.使用LiDAR進(jìn)行電力巡線時(shí)，點(diǎn)云密度主要受哪項(xiàng)參數(shù)影響最大？A.飛行速度?B.掃描頻率?C.激光功率?D.反射率答案：A詳解：密度=掃描頻率/（地速×點(diǎn)距），速度越快密度越低；功率影響測距，非密度。19.在Pixhawk中設(shè)置“地理圍欄”時(shí)，F(xiàn)ENCE_ALT_MAX參數(shù)單位是：A.厘米?B.分米?C.米?D.英尺答案：C詳解：ArduPilot所有距離單位均為米。20.某型固定翼無人機(jī)翼載荷60g/dm2，若翼面積不變、起飛重量增加20%，翼載荷變?yōu)椋篈.50g/dm2?B.60g/dm2?C.72g/dm2?D.80g/dm2答案：C詳解：60×1.2=72g/dm2。21.根據(jù)《民用航空器事故征候標(biāo)準(zhǔn)》，無人機(jī)造成人員重傷屬于：A.一般事故征候?B.嚴(yán)重事故征候?C.一般事故?D.重大事故答案：B詳解：人員重傷或航空器報(bào)廢為嚴(yán)重事故征候。22.在紅外熱成像巡檢中，輻射率設(shè)置錯(cuò)誤將導(dǎo)致：A.圖像對比度下降?B.溫度測量偏差?C.空間分辨率降低?D.快門速度異常答案：B詳解：輻射率ε直接影響溫度計(jì)算結(jié)果，ε誤差0.1可導(dǎo)致溫度偏差2–3℃。23.下列關(guān)于“螺旋槳雷諾數(shù)”的描述，正確的是：A.與槳葉角無關(guān)?B.與空氣密度無關(guān)?C.與弦長成正比?D.與轉(zhuǎn)速成反比答案：C詳解：Re=ρvC/μ，其中C為弦長，ρ為密度，v為相對速度，與轉(zhuǎn)速成正比。24.在MissionPlanner中執(zhí)行“地形跟隨”需要導(dǎo)入的文件格式是：A.SRTM?B.GeoTIFF?C.LAS?D.KML答案：A詳解：ArduPilot使用SRTM90m高程數(shù)據(jù)；GeoTIFF用于高精度圖傳，LAS為點(diǎn)云。25.多旋翼電機(jī)出現(xiàn)“同步丟失”現(xiàn)象，最可能損壞的器件是：A.穩(wěn)壓管?B.MOSFET?C.霍爾傳感器?D.整流橋答案：B詳解：ESC上下橋MOSFET擊穿導(dǎo)致缺相，電機(jī)抖動(dòng)、發(fā)熱，最終同步丟失。26.在電池串聯(lián)使用時(shí)，必須保證：A.容量相同、電壓可不同?B.電壓相同、內(nèi)阻接近?C.品牌相同、重量一致?D.放電倍率相同、容量可不同答案：B詳解：串聯(lián)電流相同，電壓不同會(huì)導(dǎo)致過充/過放；內(nèi)阻差異大造成不均衡。27.固定翼無人機(jī)使用“鴨式布局”主要優(yōu)點(diǎn)是：A.減小誘導(dǎo)阻力?B.提高縱向靜穩(wěn)定性?C.增強(qiáng)大迎角操控性?D.降低結(jié)構(gòu)重量答案：C詳解：鴨翼產(chǎn)生渦流耦合主翼，延遲失速，提高大迎角可控性；靜穩(wěn)定性下降。28.在ArduPilot中，參數(shù)ARMING_CHECK=1表示：A.解鎖前檢查全部項(xiàng)目?B.跳過GPS檢查?C.跳過羅盤檢查?D.無需任何檢查答案：A詳解：=1為默認(rèn)，全部安全檢查；=0為跳過所有。29.無人機(jī)進(jìn)行“精準(zhǔn)降落”時(shí)，視覺標(biāo)簽（AprilTag）邊長推薦為：A.5cm?B.20cm?C.50cm?D.2m答案：C詳解：邊長50cm在10m高度可識(shí)別，兼顧精度與視場；過小識(shí)別距離短。30.根據(jù)ICAODoc10019，無人機(jī)在機(jī)場附近運(yùn)行必須提交：A.SORA?B.LUC?C.RPASOC?D.PBN答案：A詳解：SpecificOperationsRiskAssessment（SORA）為ICAO推薦的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估框架。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分，多選少選均不得分）31.下列哪些措施可有效降低多旋翼振動(dòng)對IMU的影響？A.增加減震硅球硬度?B.使用雙層泡沫膠安裝飛控?C.提高陀螺儀采樣頻率?D.在槳尖增加阻尼膠?E.軟件設(shè)置低通濾波器答案：BDE詳解：硬度增加反而傳振；雙層泡沫、阻尼膠、軟件濾波均可衰減高頻振動(dòng)。32.關(guān)于LiPo電池“鼓包”原因，正確的有：A.過充至4.35V?B.大電流放電后立刻高溫存儲(chǔ)?C.電解液分解產(chǎn)氣?D.低溫0℃充電?E.長期半電存放答案：ABCD詳解：半電存放為推薦做法，不會(huì)鼓包；其余均導(dǎo)致產(chǎn)氣。33.下列屬于UTM“U2”階段必須提供的服務(wù)：A.動(dòng)態(tài)限制?B.追蹤與識(shí)別?C.空域授權(quán)?D.沖突探測?E.精確著陸答案：ABCD詳解：U2階段核心為動(dòng)態(tài)空域管理；精確著陸為運(yùn)營人能力，非必須服務(wù)。34.固定翼無人機(jī)“螺旋”改出步驟包括：A.收油門idle?B.向螺旋反方向蹬滿舵?C.推桿減小迎角?D.失速警告消失后回舵?E.加滿油門改出答案：ABCD詳解：先收油門、反舵、推桿，待停止旋轉(zhuǎn)后回舵，再柔和加油門。35.下列參數(shù)中，直接影響激光雷達(dá)點(diǎn)云水平精度的有：A.IMU零偏?B.GNSS基站距離?C.激光測距精度?D.掃描角分辨率?E.激光波長答案：ABCD詳解：波長主要影響反射率，與水平精度無直接關(guān)系；其余均通過誤差傳播影響定位。36.關(guān)于無刷電機(jī)三相繞組“星形”與“三角形”接法，說法正確的有：A.星形接法啟動(dòng)扭矩大?B.三角形接法高速效率高?C.星形接法相電壓更高?D.三角形接法線電流更大?E.星形接法可消除三次諧波答案：BCE詳解：星形相電壓=線電壓/√3，更高；三角形線電流=√3×相電流；高速時(shí)三角形反電動(dòng)勢低，效率高。37.在ArduPilot中，哪些日志文件（.bin）字段可用于診斷“指南針干擾”？A.MAG.X/Y/Z?B.MAG.MOT?C.COMPASS_OFS_X?D.CTUN.ThO?E.GPS.Spd答案：ABCD詳解：MAG.MOT為電機(jī)開與關(guān)的磁場差值，可量化干擾；CTUN.ThO為油門輸出，關(guān)聯(lián)分析；GPS速度無關(guān)。38.下列哪些屬于“感知與避讓”（DAA）系統(tǒng)的性能要求？A.探測距離≥3km?B.方位精度≤5°?C.更新率≥1Hz?D.虛警率≤5%?E.必須提供語音告警答案：ABCD詳解：RTCADO365A對DAA最小性能如上；語音告警非強(qiáng)制，可用視覺。39.關(guān)于多旋翼“折疊槳”優(yōu)缺點(diǎn)，正確的有：A.減小包裝體積?B.增加轉(zhuǎn)動(dòng)慣量?C.降低氣動(dòng)效率約2–4%?D.提高最大拉力?E.可能產(chǎn)生額外振動(dòng)答案：ACE詳解：折疊鉸鏈引入間隙，效率略降且易振動(dòng)；轉(zhuǎn)動(dòng)慣量減小；拉力由電機(jī)決定，非槳型。40.在《中國民航無人機(jī)云系統(tǒng)接口規(guī)范》中，無人機(jī)實(shí)時(shí)下傳數(shù)據(jù)必須包含：A.經(jīng)緯度?B.氣壓高度?C.地速?D.航向角?E.剩余電量百分比答案：ABCD詳解：電量為推薦字段，非強(qiáng)制；其余四項(xiàng)必須1Hz上傳。三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）41.多旋翼電機(jī)KV值越高，則同等電壓下電流越小。?×詳解：KV高→轉(zhuǎn)速高→電流大（空載電流亦上升）。42.固定翼無人機(jī)使用“翼梢小翼”可減小誘導(dǎo)阻力。?√詳解：小翼削弱翼梢渦，降低誘導(dǎo)阻力5–10%。43.在ArduPilot中，設(shè)置EK3_ENABLE=0將完全關(guān)閉EKF3，系統(tǒng)退回到DCM算法。?√詳解：EKF3關(guān)閉后若EK2亦關(guān)閉，則使用傳統(tǒng)DCM。44.根據(jù)FAAPart107，夜間運(yùn)行必須安裝至少3盞航行燈，且可閃紅光。?×詳解：2021年新規(guī)允許夜間運(yùn)行，但航行燈需“常亮”抗撞燈，閃頻不可<40次/分。45.LiPo電池放電時(shí)，內(nèi)阻越大則壓降越小。?×詳解：內(nèi)阻大→壓降大（U=IR）。46.激光雷達(dá)“回波次數(shù)”越多，越能穿透植被獲取地面點(diǎn)。?√詳解：多回波（lastreturn）可穿透葉隙，獲取地面高程。47.在Pixhawk中，安全開關(guān)長按5秒可強(qiáng)制重啟飛控。?×詳解：安全開關(guān)僅用于解鎖/上鎖；重啟需斷電或外部命令。48.固定翼“重心后移”將提高縱向靜穩(wěn)定性。?×詳解：重心后移減小靜穩(wěn)定裕度，甚至變?yōu)殪o不穩(wěn)定。49.無人機(jī)使用氫燃料電池，其能量密度（Wh/kg）約為LiPo的3–4倍。?√詳解：氫燃料電池系統(tǒng)比能量500–700Wh/kg，LiPo150–250Wh/kg。50.根據(jù)ISO213843，抗風(fēng)測試應(yīng)在滿電、標(biāo)準(zhǔn)大氣、無降水條件下進(jìn)行。?√詳解：標(biāo)準(zhǔn)明確環(huán)境條件，保證重復(fù)性。四、填空題（每空2分，共20分）51.某多旋翼單槳靜拉力1.5kg，整機(jī)重量6kg，懸停時(shí)最少需要________槳。答案：4詳解：6/1.5=4；考慮安全系數(shù)，實(shí)際需≥6槳。52.若GNSS水平定位精度±1m，相機(jī)傳感器寬5.62mm，像元尺寸2.4μm，飛行高度100m，則影像地面分辨率（GSD）為________cm。答案：4.3詳解：GSD=像元尺寸×飛行高度/焦距；焦距=5.62mm×2.4μm/5.62mm=2.4μm，GSD=2.4×100/5.62≈4.3cm。53.LiPo單片最低安全電壓為________V。答案：3.0詳解：低于3.0V將造成不可逆容量損失。54.根據(jù)伯努利方程，固定翼無人機(jī)在海拔2000m，真空速增加10%，則動(dòng)壓增加________%。答案：21詳解：動(dòng)壓∝ρV2，海拔2000m密度下降約9%，V增加10%，動(dòng)壓≈1.12×0.91≈1.21。55.某電機(jī)KV=800，電池6S（25.2V），配減速比1:2的減速器，輸出軸轉(zhuǎn)速為________rpm。答案：10080詳解：25.2×800/2=10080。56.激光雷達(dá)掃描頻率10Hz，角分辨率0.25°，則單圈點(diǎn)數(shù)為________。答案：1440詳解：360/0.25=1440。57.根據(jù)《民用無人駕駛航空器系統(tǒng)空中交通管理辦法》，無人機(jī)云系統(tǒng)數(shù)據(jù)保存期限不少于________個(gè)月。答案：3詳解：民航規(guī)〔2019〕28號(hào)文規(guī)定3個(gè)月。58.若電池能量密度200Wh/kg，整機(jī)能量4MJ，則電池質(zhì)量為________kg。答案：5.56詳解：4MJ=1111Wh，1111/200≈5.56。59.多旋翼電機(jī)三相電阻均為0.8Ω，Y型接法，線間電阻為________Ω。答案：1.6詳解：Y型兩相串聯(lián)，0.8×2=1.6。60.固定翼無人機(jī)失速速度40km/h，若重量增加44%，則新失速速度為________km/h。答案：48詳解：V_new=V_old×√1.44=40×1.2=48。五、簡答題（每題10分，共30分）61.簡述多旋翼無人機(jī)“動(dòng)力飽和”現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理、檢測方法及應(yīng)對策略。答案要點(diǎn)：機(jī)理：電機(jī)或ESC因轉(zhuǎn)速、電流、溫度任一限制無法繼續(xù)提高拉力，導(dǎo)致姿態(tài)失控。檢測：實(shí)時(shí)監(jiān)測PWM均值>95%、轉(zhuǎn)速不再隨油門增加、電池電壓驟降、溫度>100℃。策略：1.設(shè)計(jì)階段提高推力裕度≥50%；2.限制最大姿態(tài)角及爬升率；3.啟用飽和保護(hù)算法，臨時(shí)犧牲高度保姿態(tài)；4.報(bào)警提示返航。62.說明RTK固定解突然變?yōu)椤癋loat”的常見原因，并給出排查流程。答案要點(diǎn)：原因：基站信號(hào)遮擋、鏈路丟包、多路徑突變、電離層活躍、基站距離>20km、天線增益下降。流程：1.檢查基站坐標(biāo)是否漂移；2.查看鏈路RSSI、丟包率；3.觀察衛(wèi)星數(shù)、PDOP值；4.移動(dòng)站遠(yuǎn)離高大反射物；5.降低基站距離或增設(shè)中繼電臺(tái)；6.升級(jí)固件匹配差分格式。63.闡述氫燃料電池?zé)o人機(jī)在低溫（20℃）環(huán)境下的運(yùn)行挑戰(zhàn)及解決途徑。答案要點(diǎn)：挑戰(zhàn)：1.質(zhì)子交換膜水含量降低，內(nèi)阻升高；2.電堆啟動(dòng)時(shí)間>5min；3.氫瓶壓力下降，可用氫減少；4.副產(chǎn)物水結(jié)冰堵塞管路。途徑：1.啟動(dòng)前使用蓄電池加熱電堆至5℃；2.采用空心陰極自增濕膜；3.氫瓶外加碳纖維加熱套；4.排水管路傾斜并加保溫棉；5.飛行策略縮短懸停時(shí)間，減少低溫暴露。六、綜合計(jì)算題（每題15分，共30分）64.某六旋翼無人機(jī)參數(shù)：單槳最大拉力2.5kg，整機(jī)起飛重量12kg，海平面空氣密度1.225kg/m3，現(xiàn)需在海拔3000m（ρ=0.909kg/m3）執(zhí)行吊裝任務(wù)，吊裝物3kg，要求懸停推力裕度≥30%。（1）計(jì)算當(dāng)前推力裕度是否滿足；（2）若不滿足，提出兩種可行改進(jìn)方案并給出定量依據(jù)。解：（1）海平面單槳拉力2.5kg，3000m拉力∝ρ，新拉力=2.5×0.909/1.225=1.855kg；總拉力=1.855×6=11.13kg；總重量=12+3=15kg；推力裕度=(11.13–15)/15=–25.8%，