2025年無人機理論知識競賽考試題庫含答案詳解(b卷)一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.根據(jù)《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》，以下哪類無人機無需進行實名注冊？A.空機重量200克的消費級無人機B.空機重量300克的行業(yè)級測繪無人機C.空機重量150克的微型無人機（不含飛控電池）D.空機重量250克的競技無人機答案：C解析：條例規(guī)定，空機重量超過250克（含）的無人機需實名注冊；空機重量小于250克（不含）的微型無人機無需注冊，但需遵守飛行高度（真高120米以下）和區(qū)域限制（避開管制空域）。選項C中無人機空機重量150克（不含電池），符合無需注冊條件。2.多旋翼無人機實現(xiàn)滾轉(zhuǎn)（繞X軸轉(zhuǎn)動）的主要方式是？A.前后兩組旋翼轉(zhuǎn)速差B.左右兩組旋翼轉(zhuǎn)速差C.所有旋翼同步加速D.對角旋翼轉(zhuǎn)速差答案：B解析：多旋翼（以四旋翼為例）的滾轉(zhuǎn)由左右旋翼的轉(zhuǎn)速差實現(xiàn)。例如，左旋翼加速、右旋翼減速時，左側(cè)升力大于右側(cè)，機身繞X軸（橫軸）向左滾轉(zhuǎn)；反之則向右滾轉(zhuǎn)。前后旋翼轉(zhuǎn)速差控制俯仰（繞Y軸轉(zhuǎn)動），對角旋翼轉(zhuǎn)速差影響總扭矩平衡（與偏航相關(guān)）。3.以下哪種情況會導(dǎo)致固定翼無人機失速？A.飛行速度超過最大允許速度B.迎角超過臨界迎角C.高度低于安全高度D.燃油剩余量低于10%答案：B解析：失速是由于機翼迎角過大，導(dǎo)致氣流分離、升力急劇下降的現(xiàn)象。臨界迎角是失速的觸發(fā)條件，與速度無直接關(guān)系（低速或高速時均可能因迎角過大失速）。其他選項中，超速可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞，低高度和低油量屬于飛行安全問題，但不直接引發(fā)失速。4.無人機飛控系統(tǒng)中，IMU傳感器的主要功能是？A.測量大氣壓力以計算高度B.監(jiān)測加速度和角速度C.接收衛(wèi)星定位信號D.傳輸圖傳數(shù)據(jù)答案：B解析：IMU（慣性測量單元）由加速度計和陀螺儀組成，用于測量無人機的線加速度（三軸）和角速度（三軸），是飛控姿態(tài)解算的核心傳感器。氣壓計負責(zé)高度測量（選項A），GPS/北斗模塊負責(zé)定位（選項C），圖傳模塊負責(zé)圖像傳輸（選項D）。5.根據(jù)空域分類標準，真高120米至1000米、水平范圍從機場跑道中心線兩側(cè)各10公里的區(qū)域?qū)儆?？A.管制空域B.監(jiān)視空域C.報告空域D.融合空域答案：A解析：我國空域分為管制、監(jiān)視、報告、融合、隔離五類。管制空域通常包括機場周邊、軍事禁區(qū)等敏感區(qū)域，飛行需提前申請并接受空管指揮；監(jiān)視空域（真高120米以下、非管制區(qū)域）飛行需實時廣播位置；報告空域為臨時活動區(qū)域，需提前報備；融合空域為有人機與無人機混合運行區(qū)域，需特殊協(xié)調(diào)。6.電動多旋翼無人機的續(xù)航時間主要由哪個因素決定？A.螺旋槳直徑B.電池能量密度與總?cè)萘緾.飛控算法精度D.圖傳功率答案：B解析：續(xù)航時間=（電池容量×電壓×能量效率）/（整機功耗）。電池能量密度（Wh/kg）和總?cè)萘浚╩Ah）直接決定可用能量，是續(xù)航的核心因素。螺旋槳直徑影響升力效率（間接影響功耗），飛控算法影響姿態(tài)調(diào)整的能耗（次要因素），圖傳功率占總功耗比例較?。ㄍǔ＃?0%）。7.無人機執(zhí)行測繪任務(wù)時，為保證影像重疊率，以下操作正確的是？A.提高飛行速度，降低重疊率B.保持航向重疊率70%-80%，旁向重疊率60%-70%C.減少飛行高度，增大單張照片覆蓋面積D.關(guān)閉GPS定位，僅依賴視覺定位答案：B解析：測繪任務(wù)中，航向重疊率（同航線相鄰照片重疊）通常需70%-80%，旁向重疊率（相鄰航線照片重疊）需60%-70%，以確保三維建?；蛘溆跋竦钠唇泳取Ｌ岣咚俣葧档椭丿B率（選項A錯誤）；降低高度會減小單張覆蓋面積（選項C錯誤）；GPS是定位基準，關(guān)閉會導(dǎo)致坐標誤差（選項D錯誤）。8.以下哪種氣象條件最適合無人機飛行？A.風(fēng)速6m/s，能見度5公里B.風(fēng)速3m/s，相對濕度85%C.風(fēng)速10m/s，有輕霧D.風(fēng)速2m/s，雷暴云距離5公里答案：B解析：無人機飛行需避開強風(fēng)（一般建議風(fēng)速＜6m/s）、降水、雷暴（選項D）、低能見度（＜3公里）等。選項B中，風(fēng)速3m/s符合要求，高濕度（85%）雖可能影響電子設(shè)備，但未達降水條件，可謹慎飛行。選項A風(fēng)速接近上限（6m/s），選項C風(fēng)速超限（10m/s）且有輕霧（能見度低）。9.無人機在超視距（BLOS）飛行時，必須滿足的條件是？A.駕駛員持有視距內(nèi)（視距內(nèi)）執(zhí)照B.配備可靠的通信鏈路（數(shù)傳/圖傳）C.飛行高度不超過真高50米D.無需額外申請空域答案：B解析：超視距飛行需滿足：駕駛員持有超視距執(zhí)照（選項A錯誤）、配備雙向通信鏈路（確保控制信號和狀態(tài)回傳）、提前申請管制空域（選項D錯誤）、高度限制（通常真高120米以下，特殊申請可放寬）。選項B正確，通信鏈路是超視距飛行的必要條件。10.固定翼無人機的“失速速度”是指？A.最小平飛速度B.最大巡航速度C.臨界迎角下的飛行速度D.發(fā)動機怠速時的速度答案：C解析：失速速度是無人機在臨界迎角下保持平飛的最小速度。低于該速度時，即使增大迎角也無法獲得足夠升力，導(dǎo)致失速。最小平飛速度（選項A）可能高于或等于失速速度（取決于載荷），最大巡航速度（選項B）與失速無關(guān)。二、多項選擇題（每題3分，共15分，多選、錯選不得分）1.無人機飛行前需進行的檢查項目包括？A.電池電量是否充足（≥80%）B.飛控IMU校準是否完成C.周邊是否有電磁干擾源（如高壓線）D.螺旋槳是否安裝牢固（多旋翼）答案：ABCD解析：飛行前檢查需覆蓋動力（電池電量）、傳感器（IMU校準）、環(huán)境（電磁干擾、障礙物）、結(jié)構(gòu)（螺旋槳/機翼固定）等。電池電量建議保留20%以上返航電量（故≥80%合理），IMU未校準會導(dǎo)致姿態(tài)解算錯誤，電磁干擾可能影響遙控信號，螺旋槳松動會引發(fā)飛行失控。2.以下屬于無人機任務(wù)載荷的設(shè)備有？A.多光譜相機B.激光雷達（LiDAR）C.電子調(diào)速器（電調(diào)）D.紅外熱成像儀答案：ABD解析：任務(wù)載荷是無人機執(zhí)行特定任務(wù)的設(shè)備，如測繪（多光譜相機）、巡檢（紅外熱成像）、地形建模（激光雷達）。電調(diào)（選項C）屬于動力系統(tǒng)，負責(zé)調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，不屬于任務(wù)載荷。3.多旋翼無人機與固定翼無人機相比，其優(yōu)勢包括？A.垂直起降，無需跑道B.續(xù)航時間更長C.懸停能力強D.抗風(fēng)能力更優(yōu)答案：AC解析：多旋翼可垂直起降（無需跑道）、懸停（適合定點觀察），但續(xù)航短（電動多旋翼通常＜1小時）、抗風(fēng)能力弱（受限于旋翼尺寸和動力）。固定翼續(xù)航更長（數(shù)小時至數(shù)十小時）、抗風(fēng)性更好（機翼提供升力效率高）。4.根據(jù)《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》，以下哪些區(qū)域?qū)儆诠苤瓶沼颍緼.軍事管理區(qū)上空B.機場跑道中心線兩側(cè)各10公里、跑道端外20公里范圍C.人口密集的城市中心區(qū)（真高120米以下）D.核電站上空答案：ABD解析：管制空域包括：軍事禁區(qū)、機場凈空區(qū)（跑道兩側(cè)10公里、端外20公里）、核設(shè)施等敏感目標上空。城市中心區(qū)真高120米以下通常為監(jiān)視空域（需廣播位置，但無需申請），不屬于管制空域（選項C錯誤）。5.無人機飛行中遇到“信號丟失”（失控）時，正確的應(yīng)對措施是？A.立即切換手動模式嘗試奪回控制B.等待無人機自動執(zhí)行“失控返航”程序C.觀察無人機GPS狀態(tài)（是否有足夠衛(wèi)星）D.若返航路徑有障礙物，提前規(guī)劃備降點答案：BCD解析：現(xiàn)代無人機通常預(yù)設(shè)“失控返航”（RTH）程序，優(yōu)先信任自動返航（選項B正確）；手動干預(yù)可能因信號延遲導(dǎo)致操作失誤（選項A錯誤）。需確認GPS是否正常（足夠衛(wèi)星數(shù)才能準確返航），若返航路徑有障礙物（如高樓），需提前通過地面站規(guī)劃繞飛或備降（選項D正確）。三、判斷題（每題2分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）1.微型無人機（空機重量＜250克）可以在任何時間、任何高度飛行。（）答案：×解析：微型無人機需遵守飛行高度（真高120米以下）、避開管制空域（如機場、軍事區(qū)）、夜間飛行需開燈示警，并非“任何時間、高度”。2.固定翼無人機的升力主要由發(fā)動機推力提供。（）答案：×解析：固定翼升力主要由機翼與氣流相對運動產(chǎn)生（伯努利原理），發(fā)動機推力用于克服阻力、維持速度，間接影響升力（速度越大，升力越大）。3.無人機電池（鋰電池）充電時，需使用原廠充電器，并保持通風(fēng)，避免過充。（）答案：√解析：鋰電池過充會導(dǎo)致鼓包、起火，原廠充電器匹配電壓/電流參數(shù)，通風(fēng)環(huán)境可散熱，是安全充電的基本要求。4.多旋翼無人機的“懸?！睜顟B(tài)下，所有旋翼的轉(zhuǎn)速相同。（）答案：×解析：懸停時，多旋翼需平衡扭矩（如四旋翼：順時針與逆時針旋翼轉(zhuǎn)速相同，總扭矩抵消），但受風(fēng)速、姿態(tài)影響，實際轉(zhuǎn)速可能微調(diào)以保持穩(wěn)定。5.無人機駕駛員執(zhí)照（視距內(nèi)）允許操作空機重量≤4千克的無人機。（）答案：×解析：視距內(nèi)執(zhí)照的適用范圍與無人機類型（多旋翼、固定翼）和重量相關(guān)，例如多旋翼視距內(nèi)執(zhí)照通常允許操作空機重量≤15千克（具體以最新法規(guī)為準），并非固定4千克。四、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述多旋翼無人機的“姿態(tài)模式”與“GPS模式”的區(qū)別。答案：姿態(tài)模式（手動模式）：無人機僅依賴IMU和氣壓計穩(wěn)定姿態(tài)，無GPS定位功能，需駕駛員手動控制位置（前后左右移動），抗風(fēng)能力弱，適合有經(jīng)驗的飛手。GPS模式（自動模式）：啟用GPS/北斗定位，無人機可自動保持懸停位置（抗風(fēng)時通過調(diào)整旋翼轉(zhuǎn)速抵消風(fēng)阻），支持航線規(guī)劃、自動返航等功能，適合新手或需要精準定位的任務(wù)。2.列舉無人機飛行中“低電量報警”的處理流程。答案：（1）立即終止當(dāng)前任務(wù)，切換至返航模式（RTH）；（2）檢查返航路徑是否有障礙物（如高樓、樹木），若有則手動調(diào)整航線或選擇就近備降點；（3）降低飛行高度（減少能耗），保持穩(wěn)定速度（避免急加速/減速）；（4）若電量持續(xù)下降至“緊急返航”閾值，優(yōu)先確保無人機安全著陸（如農(nóng)田、空曠場地），放棄回收高價值載荷（如相機）；（5）著陸后檢查電池健康度（是否鼓包、電壓異常），避免重復(fù)使用故障電池。3.固定翼無人機與多旋翼無人機在農(nóng)業(yè)植保場景中的應(yīng)用優(yōu)劣勢對比。答案：優(yōu)勢對比：-固定翼：作業(yè)效率高（速度快、覆蓋面積大），適合大面積農(nóng)田；續(xù)航長（減少充電/換電次數(shù)）。-多旋翼：垂直起降（無需跑道），可貼近作物（低高度噴灑），適合復(fù)雜地形（梯田、丘陵）。劣勢對比：-固定翼：無法懸停（不利于精準定點噴灑），對起降場地要求高（需平整地面）；-多旋翼：續(xù)航短（單次作業(yè)面積?。?，抗風(fēng)能力弱（大風(fēng)天易偏移）。4.解釋無人機“航點飛行”的工作原理及關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置。答案：工作原理：通過地面站軟件預(yù)設(shè)飛行路徑（航點坐標、高度、速度），無人機按順序飛往各航點，飛行中實時調(diào)整姿態(tài)和動力，確保按規(guī)劃路徑執(zhí)行任務(wù)（如測繪拍照、巡檢記錄）。關(guān)鍵參數(shù)：-航點坐標（經(jīng)緯度/海拔）：決定飛行軌跡；-航點高度：影響任務(wù)載荷（如相機）的覆蓋范圍；-航點速度：需匹配任務(wù)需求（如測繪需低速保證重疊率）；-航點動作：到達航點后執(zhí)行的操作（如拍照、懸停、調(diào)整載荷角度）。5.簡述無人機“電磁干擾”的常見來源及預(yù)防措施。答案：常見來源：高壓線、通信基站、雷達站、車載電臺、其他無人機（同頻遙控）。預(yù)防措施：（1）飛行前使用頻譜分析儀檢測作業(yè)區(qū)域電磁環(huán)境，避開強干擾源；（2）選擇2.4GHz/5.8GHz等干擾較少的頻段（5.8GHz抗干擾性優(yōu)于2.4GHz）；（3）縮短遙控天線與干擾源的距離（如將天線朝向遠離干擾源方向）；（4）使用抗干擾飛控（支持跳頻技術(shù)，自動切換子頻段）；（5）備用方案：攜帶冗余遙控設(shè)備（如雙頻遙控器），或降低飛行高度（減少信號衰減）。五、案例分析題（每題7分，共25分）案例1：某測繪團隊使用多旋翼無人機在城市公園（真高50米）執(zhí)行測繪任務(wù)，飛行中突然收到“GPS信號弱（3顆衛(wèi)星）”報警，同時遙控器圖傳卡頓。分析可能原因及應(yīng)對措施。答案：可能原因：（1）城市高樓遮擋導(dǎo)致GPS信號被屏蔽（“城市峽谷”效應(yīng)）；（2）周邊電磁干擾（如附近通信基站、高壓電線）影響GPS模塊和圖傳信號；（3）無人機GPS天線故障（如天線松動、損壞）。應(yīng)對措施：（1）立即降低飛行高度（減少遮擋），嘗試飛往開闊區(qū)域（如公園中心）以恢復(fù)GPS信號；（2）切換至姿態(tài)模式（依賴IMU穩(wěn)定），手動控制無人機緩慢返航（避免急轉(zhuǎn)向）；（3）關(guān)閉非必要設(shè)備（如任務(wù)載荷），降低功耗以延長續(xù)航；（4）著陸后檢查GPS天線連接狀態(tài)，使用地面站測試GPS信號強度（開闊地應(yīng)≥6顆衛(wèi)星）；（5）后續(xù)任務(wù)避開高樓密集區(qū)，或改用RTK差分定位（增強信號抗干擾能力）。案例2：某農(nóng)業(yè)無人機在噴灑農(nóng)藥時，因操作失誤導(dǎo)致部分藥液噴灑到鄰近魚塘。分析責(zé)任歸屬及預(yù)防措施。答案：責(zé)任歸屬：（1）駕駛員未提前勘察作業(yè)環(huán)境（未識別魚塘位置），違反“飛行前環(huán)境評估”規(guī)定；（2）無人機所屬單位未制定完善的作業(yè)規(guī)范（如緩沖區(qū)設(shè)置），需承擔(dān)管理責(zé)任；（3）若無人機存在故障（如噴頭失控），設(shè)備供應(yīng)商可能承擔(dān)部分責(zé)任（需技術(shù)鑒定）。預(yù)防措施：（1）飛行前使用地圖軟件標注敏感區(qū)域（魚塘、居民區(qū)），設(shè)置50米以上緩沖區(qū)；（2）采用“仿地飛行”模式，根據(jù)地形調(diào)整高度（避免藥液漂移）；（3）安裝藥液流量傳感器，實時監(jiān)測噴灑量（異常時自動報警）；（4）培訓(xùn)駕駛員掌握氣象知識（風(fēng)速＞3m/s時暫停作業(yè)，避免藥液被風(fēng)吹散）；（5）購買第三方責(zé)任險，降低意外損失風(fēng)險。案例3：冬季低溫環(huán)境下，某電動多旋翼無人機續(xù)航時間比標稱值縮短30%。分析原因及解決方法。答案：原因：（1）鋰電池在低溫（＜0℃）下活性降低，可用容量減少（約20%-30%）；（2）低溫導(dǎo)致電機內(nèi)阻增大，能耗增加（電流需求上升）；（3）飛控加熱模塊啟動（部分機型），額外消耗電量。解決方法：（1）使用低溫鋰電池（-20℃仍可正常放電），或提前將電池預(yù)熱（如用保溫袋+暖貼）；（2）飛行前進行短時間試飛（激活電池），避免滿電直接執(zhí)行長任務(wù)；（3）減少懸停時間（懸停時能耗高于平飛），優(yōu)化航線（縮短總飛行距離）；（4）更換低內(nèi)阻電機/電調(diào)，降低低溫下的能量損耗；（5）著陸后及時充電（避免電池過放），存儲溫度保持在10-25℃（防止容量永久損失）。案例4：某