(2025年)無人機技術與應用考試試題帶答案(基礎題)一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下關于無人機（UAV）的定義，最準確的是（）A.可重復使用的無人駕駛航空器B.無需駕駛員在機內(nèi)操作的航空器C.具備自主飛行能力的小型航空器D.通過遠程或自主控制完成任務的航空器答案：D2.按動力類型劃分，目前消費級無人機最常用的動力系統(tǒng)是（）A.活塞發(fā)動機B.渦輪噴氣發(fā)動機C.電動機D.火箭發(fā)動機答案：C3.多旋翼無人機的“軸距”通常指（）A.相鄰兩個槳葉的旋轉(zhuǎn)直徑B.對角兩個電機中心的距離C.機身橫向最寬處的長度D.槳葉尖端與機身中心的距離答案：B4.飛控系統(tǒng)（FlightController）的核心功能是（）A.實現(xiàn)圖像傳輸B.控制動力系統(tǒng)輸出C.存儲飛行數(shù)據(jù)D.執(zhí)行任務載荷操作答案：B5.以下導航技術中，精度最高的是（）A.GPS（全球定位系統(tǒng)）B.GLONASS（格洛納斯）C.RTK（實時動態(tài)差分定位）D.慣性導航（INS）答案：C6.無人機電池的“C值”表示（）A.電池容量（單位：mAh）B.放電倍率（單位：A）C.充電截止電壓（單位：V）D.電池重量（單位：g）答案：B7.根據(jù)中國《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》，微型無人機的最大起飛重量（MTOM）限制是（）A.0.25kgB.4kgC.25kgD.150kg答案：A8.無人機“失速”現(xiàn)象通常發(fā)生在（）A.固定翼無人機高速飛行時B.多旋翼無人機懸停時C.固定翼無人機迎角過大時D.垂直起降無人機轉(zhuǎn)換飛行模式時答案：C9.以下傳感器中，不屬于無人機避障系統(tǒng)常用傳感器的是（）A.激光雷達（LiDAR）B.超聲波傳感器C.毫米波雷達D.紅外熱成像儀答案：D（注：紅外熱成像儀主要用于目標識別，非主動避障）10.無人機“視距內(nèi)飛行”（VLOS）的最大水平距離限制（中國法規(guī)）通常為（）A.500米B.1000米C.1500米D.2000米答案：B11.多旋翼無人機的“槳效”指（）A.槳葉旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的升力與消耗功率的比值B.槳葉材料的強度與重量比C.槳葉直徑與螺距的乘積D.槳葉旋轉(zhuǎn)時的噪音水平答案：A12.以下通信鏈路中，抗干擾能力最強的是（）A.2.4GHzISM頻段B.5.8GHzISM頻段C.900MHz專用頻段D.4G/5G蜂窩網(wǎng)絡答案：C（注：專用頻段干擾源少，且可采用加密傳輸）13.無人機“返航點”設置的核心作用是（）A.記錄起飛位置，確保失控時安全返回B.標記任務目標點，引導飛行路徑C.存儲歷史飛行數(shù)據(jù)，用于后期分析D.校準指南針，避免磁干擾答案：A14.以下不屬于無人機“任務載荷”的設備是（）A.可見光攝像頭B.飛控計算機C.多光譜傳感器D.喊話器答案：B（注：飛控屬于飛行控制系統(tǒng)，非任務載荷）15.無人機“最大續(xù)航時間”的測試條件通常是（）A.空載、無風、最佳飛行速度B.滿載、順風、最大速度C.半載、側(cè)風、經(jīng)濟速度D.空載、逆風、懸停狀態(tài)答案：A二、填空題（每空1分，共20分）1.無人機按飛行平臺構型可分為多旋翼、固定翼、________和復合翼四大類。答案：垂直起降（或VTOL）2.飛控系統(tǒng)的核心組件包括傳感器（如IMU、氣壓計）、________和執(zhí)行器（如電調(diào)、舵機）。答案：控制算法（或微控制器/MCU）3.GPS的全稱是________。答案：全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem）4.無人機“禁飛區(qū)”通常包括機場凈空區(qū)、軍事管理區(qū)、________等。答案：核設施周邊（或政府機關、大型活動現(xiàn)場）5.多旋翼無人機的“槳葉螺距”指槳葉旋轉(zhuǎn)一周在空氣中前進的________。答案：理論距離6.鋰離子電池的標稱電壓為________V/節(jié)（單節(jié)）。答案：3.77.無人機“通信延遲”會直接影響________響應速度，嚴重時可能導致失控。答案：飛行控制8.中國民航局規(guī)定，輕型無人機（4kg＜MTOM≤25kg）需進行________登記（填寫“實名”或“型號”）。答案：實名9.固定翼無人機的“升力系數(shù)”與________和迎角直接相關。答案：機翼形狀（或翼型）10.無人機“航點飛行”模式下，需預先設置飛行________、高度和速度參數(shù)。答案：路徑（或坐標）11.避障系統(tǒng)的“探測盲區(qū)”通常出現(xiàn)在無人機________（填寫“正下方”或“正上方”），因傳感器安裝位置限制。答案：正下方12.無線電干擾可能導致無人機________丟失，引發(fā)失控或返航。答案：控制信號（或通信鏈路）13.無人機“電池循環(huán)壽命”一般指電池容量降至初始容量________%時的充放電次數(shù)。答案：8014.多旋翼無人機的“反扭矩”通過________槳葉（填寫“正”或“反”）旋轉(zhuǎn)抵消。答案：反15.固定翼無人機的“失速速度”隨________增加而降低（填寫“重量”或“升力系數(shù)”）。答案：升力系數(shù)16.無人機“熱啟動”指在________（填寫“GPS信號未丟失”或“完全重啟”）狀態(tài)下重新獲取定位。答案：GPS信號未丟失17.中國《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》規(guī)定，微型無人機無需________（填寫“執(zhí)照”或“登記”）即可飛行。答案：執(zhí)照18.無人機“懸停精度”主要受________（填寫“導航系統(tǒng)”或“動力系統(tǒng)”）和環(huán)境風影響。答案：導航系統(tǒng)19.多光譜相機通常用于________（填寫“農(nóng)業(yè)監(jiān)測”或“測繪”），可獲取植被指數(shù)等數(shù)據(jù)。答案：農(nóng)業(yè)監(jiān)測20.無人機“抗風等級”一般指能穩(wěn)定飛行的________（填寫“最大風速”或“平均風速”）。答案：最大風速三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述多旋翼無人機與固定翼無人機的主要優(yōu)缺點。答案：多旋翼優(yōu)點：垂直起降、懸停穩(wěn)定、操作簡單；缺點：續(xù)航短（通常20-30分鐘）、速度低（一般＜60km/h）、抗風能力較弱。固定翼優(yōu)點：續(xù)航長（可達數(shù)小時）、速度快（80-200km/h）、覆蓋面積大；缺點：需跑道或彈射起飛、無法懸停、復雜環(huán)境適應性差。2.飛控系統(tǒng)中IMU（慣性測量單元）的作用是什么？主要包含哪些傳感器？答案：IMU的核心作用是測量無人機的加速度和角速度，為飛控算法提供姿態(tài)解算的原始數(shù)據(jù)。主要包含三軸加速度計（測量線加速度）、三軸陀螺儀（測量角速率），部分高精度IMU還集成三軸磁強計（指南針）和氣壓計（測高度）。3.選擇無人機電池時需考慮哪些關鍵參數(shù)？各參數(shù)對飛行性能的影響是什么？答案：關鍵參數(shù)包括容量（mAh）、放電倍率（C值）、電壓（V）、重量。容量決定續(xù)航時間（容量越大，續(xù)航越長，但重量增加）；放電倍率影響動力輸出（C值越高，瞬間大電流放電能力越強，適合高速或載重任務）；電壓決定電機轉(zhuǎn)速（電壓越高，電機功率越大，但需匹配電調(diào)與電機規(guī)格）；重量直接影響有效載荷（重量越輕，可攜帶任務設備越多）。4.簡述無人機“視距內(nèi)飛行”的定義及中國法規(guī)對其的主要限制。答案：視距內(nèi)飛行（VLOS）指駕駛員或觀測員通過肉眼能直接觀察到無人機的飛行狀態(tài)，且無人機與操控者的距離不超過目視范圍（通常水平距離≤1000米，高度≤120米）。法規(guī)限制包括：禁止在人口密集區(qū)、機場周邊等敏感區(qū)域飛行；需保持無人機在視線內(nèi)，不得超出操控者視野；輕型及以上無人機需實名登記；禁止夜間或復雜氣象條件（如大雨、強風）下飛行。5.無人機避障系統(tǒng)的工作原理是什么？常見技術方案有哪些？答案：避障系統(tǒng)通過傳感器實時探測周圍環(huán)境，將數(shù)據(jù)傳輸至飛控或?qū)Ｓ锰幚砥鳎?jīng)算法分析后提供避障指令（如繞行、懸停、減速）。常見技術方案：①單目/雙目視覺（通過攝像頭獲取圖像，計算障礙物距離）；②激光雷達（LiDAR，發(fā)射激光并接收反射信號測距）；③超聲波（發(fā)射聲波，通過回波時間差測距，適合近距避障）；④毫米波雷達（發(fā)射電磁波，穿透性強，適合復雜氣象條件）。四、綜合應用題（每題15分，共30分）1.某高校計劃使用無人機進行校園巡檢（任務包括道路監(jiān)控、綠化監(jiān)測、應急預警），請設計一套基礎方案，需說明：（1）無人機類型選擇；（2）任務載荷配置；（3）續(xù)航與通信需求；（4）需遵守的法規(guī)要點。答案：（1）無人機類型：選擇多旋翼無人機（如四軸或六軸），因校園內(nèi)障礙物多（樹木、建筑），需垂直起降和懸停能力；若需大范圍巡檢，可補充小型復合翼無人機（兼顧續(xù)航與靈活性）。（2）任務載荷：①可見光攝像頭（1080P/4K，用于道路監(jiān)控）；②多光譜傳感器（用于綠化監(jiān)測，分析植被健康度）；③麥克風+喊話器（用于應急預警，如提醒安全隱患）；④激光雷達（可選，用于復雜環(huán)境避障）。（3）續(xù)航與通信：多旋翼續(xù)航需≥30分鐘（滿足單次巡檢5km范圍），電池采用高容量鋰電池（如5000mAh，3S）；通信鏈路選擇2.4GHz+5.8GHz雙頻（抗干擾），或集成4G模塊（遠程監(jiān)控），確?？刂菩盘柗€(wěn)定（延遲＜200ms）。（4）法規(guī)要點：①校園屬人口密集區(qū)，需申請飛行計劃（通過UOM系統(tǒng)報備）；②飛行高度≤120米，水平距離≤1000米（視距內(nèi)）；③避開教學區(qū)、食堂等人員聚集區(qū)域；④微型無人機（＜0.25kg）無需執(zhí)照，輕型（4-25kg）需操控人員持視距內(nèi)駕駛員執(zhí)照；⑤需安裝電子圍欄，防止誤入禁飛區(qū)（如附近機場凈空區(qū)）。2.分析一起無人機失控墜機事故的可能原因（至少列出5項），并提出對應的預防措施。答案：可能原因及預防措施：（1）通信鏈路中斷：干擾源（如高壓線、雷達）導致信號丟失。預防：使用抗干擾頻段（如900MHz專用頻段），或雙鏈路冗余（2.4GHz+4G）。（2）電池電量不足：未及時返航，電壓過低導致動力失效。預防：設置低電量報警（剩余20%自動返航），飛行前校準電池容量（避免虛標）。（3）飛控故障：傳感器（如I