2025年多旋翼無(wú)人機(jī)競(jìng)賽(理論)考試題庫(kù)(含答案)一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.多旋翼無(wú)人機(jī)實(shí)現(xiàn)俯仰運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵是：A.前后兩組電機(jī)轉(zhuǎn)速差B.左右兩組電機(jī)轉(zhuǎn)速差C.所有電機(jī)同步加速D.尾槳轉(zhuǎn)速調(diào)整答案：A2.以下哪種傳感器不屬于飛控系統(tǒng)核心傳感器？A.三軸加速度計(jì)B.激光雷達(dá)C.三軸陀螺儀D.磁羅盤答案：B3.標(biāo)稱容量為5000mAh、放電倍率25C的鋰電池，最大持續(xù)放電電流為：A.125AB.50AC.250AD.150A答案：A（計(jì)算：5000mAh=5Ah，5Ah×25C=125A）4.根據(jù)2024年修訂的《無(wú)人駕駛航空器飛行管理暫行條例》，真高120米以上空域飛行需提前多久申報(bào)？A.1小時(shí)B.6小時(shí)C.12小時(shí)D.24小時(shí)答案：D5.視覺(jué)避障系統(tǒng)在以下哪種環(huán)境中性能會(huì)顯著下降？A.光線均勻的室內(nèi)B.純色墻面走廊C.陽(yáng)光直射的草地D.有明顯紋理的森林答案：B（缺乏特征點(diǎn)導(dǎo)致匹配失敗）6.GPS定位中，“差分定位”主要用于解決：A.衛(wèi)星鐘差B.多路徑效應(yīng)C.電離層延遲D.所有上述誤差答案：D7.無(wú)刷電機(jī)KV值表示：A.每伏特電壓下的空載轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分鐘）B.每安培電流下的扭矩（?！っ祝〤.電機(jī)最大工作溫度（℃）D.電機(jī)重量與功率比（g/W）答案：A8.遭遇突發(fā)風(fēng)切變時(shí)，最合理的應(yīng)對(duì)措施是：A.關(guān)閉自動(dòng)導(dǎo)航，手動(dòng)保持高度B.加速俯沖脫離風(fēng)層C.立即切斷動(dòng)力迫降D.增大油門保持空速答案：D（風(fēng)切變會(huì)導(dǎo)致空速驟降，需補(bǔ)償動(dòng)力）9.2.4GHz圖傳與5.8GHz圖傳相比，主要優(yōu)勢(shì)是：A.抗干擾能力更強(qiáng)B.穿透性更好C.帶寬更大D.延遲更低答案：B（2.4GHz波長(zhǎng)更長(zhǎng)，繞射能力強(qiáng)）10.六軸多旋翼的動(dòng)力冗余設(shè)計(jì)通常要求：A.任意兩軸失效仍可穩(wěn)定飛行B.任意單軸失效仍可穩(wěn)定飛行C.所有電機(jī)需同步冗余D.電池容量冗余50%以上答案：B11.槳葉的“螺距”指的是：A.槳葉旋轉(zhuǎn)一周前進(jìn)的理論距離B.槳葉與旋轉(zhuǎn)平面的夾角C.槳葉長(zhǎng)度與寬度的比值D.槳葉的最大扭轉(zhuǎn)角度答案：A12.飛控系統(tǒng)的“姿態(tài)模式”與“GPS模式”最本質(zhì)區(qū)別是：A.是否依賴磁羅盤B.是否具備定點(diǎn)能力C.是否限制最大速度D.是否允許手動(dòng)橫滾答案：B（GPS模式通過(guò)定位實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)懸停）13.鋰電池存儲(chǔ)的最佳電量狀態(tài)是：A.滿電（4.2V/節(jié)）B.完全放電（2.7V/節(jié)）C.50%-60%容量（3.8-3.9V/節(jié)）D.80%容量（4.0V/節(jié)）答案：C（避免電極材料不可逆損傷）14.以下哪種氣象條件最適合多旋翼飛行？A.氣溫35℃、濕度90%B.氣溫15℃、風(fēng)速4m/sC.氣溫5℃、能見(jiàn)度500米D.氣溫25℃、雷暴云距離3公里答案：B（風(fēng)速＜6m/s為安全范圍）15.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）的核心誤差來(lái)源是：A.加速度計(jì)零偏B.陀螺儀漂移C.磁羅盤干擾D.氣壓計(jì)精度答案：B（陀螺儀誤差隨時(shí)間累積）16.多旋翼“槳效”的定義是：A.升力與電機(jī)功率的比值（N/W）B.槳葉轉(zhuǎn)速與電機(jī)轉(zhuǎn)速的比值C.電池能量與飛行時(shí)間的比值（Wh/min）D.飛行高度與槳葉直徑的比值答案：A17.電子圍欄的主要功能是：A.限制最大飛行速度B.防止進(jìn)入禁飛區(qū)域C.優(yōu)化航線規(guī)劃D.增強(qiáng)圖傳信號(hào)答案：B18.以下哪種電機(jī)故障會(huì)導(dǎo)致無(wú)人機(jī)劇烈自旋？A.單電機(jī)停轉(zhuǎn)B.雙對(duì)角電機(jī)功率下降C.相鄰兩電機(jī)轉(zhuǎn)速異常D.所有電機(jī)同步降速答案：C（扭矩不平衡導(dǎo)致自旋）19.任務(wù)規(guī)劃中“航點(diǎn)精度”主要受限于：A.飛控計(jì)算能力B.GNSS定位精度C.電池容量D.圖傳延遲答案：B20.多旋翼“懸停效率”最高的槳葉類型是：A.高轉(zhuǎn)速小槳B.低轉(zhuǎn)速大槳C.可變螺距槳D.碳纖維槳答案：B（大槳在低轉(zhuǎn)速下誘導(dǎo)阻力更?。┒?、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共45分）1.多旋翼產(chǎn)生升力的主要物理原理包括：A.伯努利效應(yīng)（上下表面氣壓差）B.牛頓第三定律（下壓氣流反作用力）C.附壁效應(yīng)（氣流沿槳葉表面流動(dòng)）D.科里奧利力（旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的慣性力）答案：AB2.飛控系統(tǒng)的基本組成包括：A.傳感器模塊B.中央處理單元（CPU）C.執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電路D.圖傳發(fā)射模塊答案：ABC3.以下屬于無(wú)人機(jī)禁飛區(qū)的有：A.機(jī)場(chǎng)跑道周圍5公里范圍B.核電站核心區(qū)1公里范圍C.大型演唱會(huì)現(xiàn)場(chǎng)上空D.普通居民小區(qū)樓頂答案：ABC4.鋰電池使用時(shí)需避免的操作有：A.充電電流超過(guò)標(biāo)稱C值B.存儲(chǔ)溫度-10℃C.放電至2.5V/節(jié)以下D.長(zhǎng)期滿電存放答案：ABCD5.提高多旋翼抗風(fēng)能力的設(shè)計(jì)措施包括：A.增加電機(jī)功率冗余B.采用剛性更強(qiáng)的機(jī)臂C.優(yōu)化槳葉氣動(dòng)外形D.降低飛控響應(yīng)延遲答案：ABCD6.GNSS定位誤差的主要來(lái)源包括：A.衛(wèi)星軌道誤差B.用戶接收機(jī)噪聲C.對(duì)流層延遲D.地球自轉(zhuǎn)影響答案：ABC7.無(wú)刷電機(jī)出現(xiàn)“堵轉(zhuǎn)”故障時(shí)，可能表現(xiàn)為：A.電機(jī)發(fā)熱異常B.無(wú)人機(jī)無(wú)法離地C.槳葉周期性卡頓D.飛控報(bào)“動(dòng)力不足”答案：ABD8.數(shù)據(jù)鏈路的組成包括：A.地面控制站發(fā)射機(jī)B.無(wú)人機(jī)接收機(jī)C.中繼轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備D.衛(wèi)星通信模塊答案：ABCD9.任務(wù)規(guī)劃需考慮的關(guān)鍵要素有：A.氣象條件（風(fēng)速、降水）B.地形障礙物分布C.電池續(xù)航能力D.目標(biāo)區(qū)域電磁環(huán)境答案：ABCD10.無(wú)人機(jī)應(yīng)急處理的基本原則包括：A.優(yōu)先保障人員安全B.盡量保持無(wú)人機(jī)可控C.立即切斷所有動(dòng)力D.按預(yù)設(shè)程序自動(dòng)返航答案：ABD三、判斷題（每題1分，共15分）1.四旋翼的兩組對(duì)轉(zhuǎn)槳葉必須采用不同的旋轉(zhuǎn)方向（一組順時(shí)針，一組逆時(shí)針）。（）答案：√（抵消反扭矩）2.飛控校準(zhǔn)只需進(jìn)行磁羅盤校準(zhǔn)，加速度計(jì)可自動(dòng)補(bǔ)償。（）答案：×（加速度計(jì)和陀螺儀均需校準(zhǔn)）3.鋰電池過(guò)放會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部鋰離子無(wú)法回到負(fù)極，永久降低容量。（）答案：√4.視距內(nèi)飛行（VLOS）是指飛行員肉眼能直接觀察到無(wú)人機(jī)的飛行，無(wú)需借助輔助設(shè)備。（）答案：√5.激光雷達(dá)避障系統(tǒng)在雨霧天氣中性能不受影響。（）答案：×（雨滴會(huì)反射激光導(dǎo)致誤判）6.GPS冷啟動(dòng)需要重新搜索衛(wèi)星，耗時(shí)通常1-3分鐘；熱啟動(dòng)可直接使用緩存星歷，耗時(shí)＜30秒。（）答案：√7.電機(jī)KV值越高，搭配的槳葉應(yīng)越短（小直徑），以避免超載。（）答案：√（高KV電機(jī)轉(zhuǎn)速高，需小槳減少阻力）8.風(fēng)切變是指短距離內(nèi)風(fēng)速或風(fēng)向的突然變化，可能導(dǎo)致無(wú)人機(jī)升力驟降。（）答案：√9.5.8GHz圖傳比2.4GHz更適合城市復(fù)雜環(huán)境，因?yàn)槠淇垢蓴_能力更強(qiáng)。（）答案：×（2.4GHz設(shè)備更多，5.8GHz干擾較少但穿透性差）10.六旋翼的動(dòng)力冗余設(shè)計(jì)允許任意一個(gè)電機(jī)失效后仍可繼續(xù)飛行。（）答案：√（剩余五電機(jī)可重新分配拉力）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共50分）1.簡(jiǎn)述陀螺效應(yīng)在多旋翼飛行中的具體影響。答案：陀螺效應(yīng)指高速旋轉(zhuǎn)的槳葉具有保持旋轉(zhuǎn)軸方向的特性。當(dāng)多旋翼試圖改變姿態(tài)（如俯仰）時(shí)，陀螺效應(yīng)會(huì)產(chǎn)生與操作方向垂直的力矩（進(jìn)動(dòng)效應(yīng)），導(dǎo)致實(shí)際姿態(tài)變化與預(yù)期存在微小偏差。飛控系統(tǒng)需通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)并補(bǔ)償這種偏差，確保控制精度。2.飛控PID參數(shù)中P（比例）、I（積分）、D（微分）分別起什么作用？答案：P參數(shù)：根據(jù)當(dāng)前誤差大小輸出控制量，誤差越大，調(diào)整力度越強(qiáng)；I參數(shù)：消除穩(wěn)態(tài)誤差（如持續(xù)風(fēng)力干擾導(dǎo)致的位置偏移），通過(guò)累積誤差積分值補(bǔ)償；D參數(shù)：預(yù)測(cè)誤差變化趨勢(shì)，抑制超調(diào)（如快速調(diào)整時(shí)的振蕩），提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。3.無(wú)人機(jī)法規(guī)中“適航認(rèn)證”具體包括哪些技術(shù)要求？答案：適航認(rèn)證需驗(yàn)證：①結(jié)構(gòu)強(qiáng)度（抗沖擊、振動(dòng)）；②動(dòng)力系統(tǒng)可靠性（電機(jī)/電調(diào)故障冗余）；③航電系統(tǒng)安全性（飛控失效保護(hù)）；④電磁兼容性（避免干擾其他設(shè)備）；⑤電子圍欄功能（強(qiáng)制禁飛區(qū)限制）；⑥數(shù)據(jù)記錄能力（飛行日志存儲(chǔ)≥30天）。4.解釋GNSS差分定位（DGNSS）的基本原理。答案：差分定位通過(guò)在已知精確坐標(biāo)的基準(zhǔn)站部署接收機(jī)，計(jì)算當(dāng)前衛(wèi)星信號(hào)的誤差（如電離層延遲、衛(wèi)星鐘差），并將誤差修正數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線電發(fā)送給移動(dòng)站（無(wú)人機(jī)）。移動(dòng)站接收修正數(shù)據(jù)后，對(duì)自身定位結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)，將定位精度從米級(jí)提升至亞米級(jí)甚至厘米級(jí)。五、綜合分析題（每題10分，共30分）1.某競(jìng)賽任務(wù)要求無(wú)人機(jī)在30m×30m復(fù)雜障礙物區(qū)域（含樹(shù)木、架空線纜）內(nèi)完成定點(diǎn)懸停（精度±0.5m）并投放載荷。請(qǐng)分析需重點(diǎn)考慮的技術(shù)要點(diǎn)及解決方案。答案：技術(shù)要點(diǎn)：①障礙物檢測(cè)與規(guī)避（需融合視覺(jué)+激光雷達(dá)，實(shí)時(shí)構(gòu)建3D地圖）；②高精度定位（需RTK差分定位+視覺(jué)SLAM融合，避免GNSS信號(hào)遮擋）；③抗風(fēng)穩(wěn)定性（增加動(dòng)力冗余至150%以上，采用自適應(yīng)PID參數(shù)調(diào)節(jié)）；④投放機(jī)構(gòu)控制（需精準(zhǔn)觸發(fā)，避免氣流干擾導(dǎo)致投放偏移）。解決方案：使用多傳感器融合導(dǎo)航系統(tǒng)，預(yù)先采集區(qū)域點(diǎn)云數(shù)據(jù)建立數(shù)字孿生模型，飛行中通過(guò)實(shí)時(shí)避障算法規(guī)劃安全路徑，懸停時(shí)啟動(dòng)視覺(jué)定位輔助RTK，投放時(shí)降低飛行高度至3-5m并關(guān)閉前飛速度。2.無(wú)人機(jī)在飛行中突然出現(xiàn)“動(dòng)力不足”報(bào)警，同時(shí)觀察到單電機(jī)轉(zhuǎn)速異常（其他電機(jī)正常）。請(qǐng)分析