(2025年)無人機理論模擬練習題含參考答案解析一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.依據(jù)2024年修訂的《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》，微型無人機（空機重量≤0.25kg）在適飛空域內(nèi)飛行時，下列哪項操作不符合規(guī)定？A.夜間飛行時開啟頻閃燈B.在機場凈空保護區(qū)外50米高度飛行C.未進行實名登記直接起飛D.飛行過程中保持與人群10米以上水平距離答案：C解析：根據(jù)條例第22條，微型無人機雖無需駕駛員執(zhí)照，但仍需進行實名登記（登記信息與操控者綁定）。選項C未登記即起飛違反基礎管理要求；A項符合夜間飛行示位要求；B項微型無人機適飛空域高度上限為真高50米（機場凈空保護區(qū)外），50米屬允許范圍；D項10米安全距離符合人群避讓規(guī)定。2.四旋翼無人機在GPS模式下懸停時，若突然失去衛(wèi)星信號（仍保留IMU數(shù)據(jù)），飛控最可能切換至哪種模式？A.姿態(tài)模式B.手動模式C.返航模式D.失控保護模式答案：A解析：GPS模式依賴衛(wèi)星定位實現(xiàn)定點懸停，信號丟失后，飛控會降級使用IMU（慣性測量單元）和氣壓計維持姿態(tài)穩(wěn)定，但無法保持位置固定，此時進入姿態(tài)模式（僅控制角度，無位置鎖定）。手動模式需飛手完全自主控制舵面，一般不會自動切換；返航模式觸發(fā)需滿足定位條件或用戶指令；失控保護模式通常在信號中斷超閾值后啟動（如自動降落或返航），但本題描述為“突然失去”，未達失控閾值。3.某多旋翼無人機電池標注容量為5000mAh，放電倍率25C，其最大持續(xù)放電電流為？A.125AB.50AC.25AD.100A答案：A解析：放電電流計算為容量（Ah）×放電倍率。5000mAh=5Ah，5Ah×25C=125A。需注意mAh轉(zhuǎn)換為Ah時需除以1000，此題為基礎電參數(shù)計算，常見易錯點是忘記單位轉(zhuǎn)換。4.無人機在逆風飛行時，為保持地速不變，需如何調(diào)整空速？A.增大空速B.減小空速C.保持空速不變D.空速與地速無關答案：A解析：地速=空速+風速（順風為正，逆風為負）。逆風時風速為負，若要保持地速不變，需增大空速（空速=地速-風速，風速為負時，空速需增大）。例如：地速需保持20m/s，逆風風速5m/s，則空速需20-(-5)=25m/s。5.以下哪種情況最可能導致無人機電機過熱？A.電池電壓低于3.2V/CellB.螺旋槳安裝時正反槳混用C.飛控PID參數(shù)調(diào)參過度（阻尼不足）D.飛行環(huán)境溫度-10℃答案：B解析：正反槳混用會導致電機實際負載大幅增加（本應為拉力的槳變?yōu)橥屏?，或相反），電機需輸出額外功率抵消反向力，電流劇增引發(fā)過熱。A項電池過放會導致電芯損壞，但非電機過熱主因；C項PID阻尼不足會導致飛行不穩(wěn)（如晃動），但電機負載未必超限；D項低溫環(huán)境下電機散熱更快，不易過熱。6.視距內(nèi)（VLOS）飛行時，無人機與操控者的水平距離通常不超過？A.500米B.1000米C.1500米D.2000米答案：B解析：中國民航局《民用無人機駕駛員管理規(guī)定》明確，視距內(nèi)飛行指操控者肉眼能直接觀察到無人機的飛行，通常水平距離不超過1000米，高度不超過真高120米（特殊場景除外）。500米是部分考試中的操作標準，但法規(guī)上限為1000米。7.無人機在降落階段出現(xiàn)“地面效應”時，升力會如何變化？A.增大B.減小C.不變D.先減小后增大答案：A解析：地面效應是指當無人機接近地面（高度小于1倍翼展/槳盤直徑）時，氣流下洗受地面阻擋，誘導阻力減小，升力效率提高（相同迎角下升力增大）。多旋翼因槳盤直徑較小，地面效應通常在高度低于2米時明顯，表現(xiàn)為降落時需減小油門避免觸地過快。8.某無人機標稱“最大抗風等級5級”，對應的風速范圍是？A.8.0-10.7m/sB.10.8-13.8m/sC.5.5-7.9m/sD.13.9-17.1m/s答案：A解析：風力等級劃分中，5級風（清勁風）風速8.0-10.7m/s，6級為10.8-13.8m/s。無人機抗風等級標注通常指能穩(wěn)定飛行的最大持續(xù)風速，5級對應8-10.7m/s，此為行業(yè)通用標準。9.以下哪種飛控傳感器故障會直接導致無人機無法實現(xiàn)自主返航？A.氣壓計故障B.陀螺儀故障C.GPS模塊故障D.地磁傳感器（羅盤）故障答案：C解析：自主返航需依賴GPS定位確定當前位置與返航點（通常為起飛點）的相對坐標，GPS故障會導致位置信息丟失，無法計算返航路徑。氣壓計故障影響高度控制（可能用超聲波替代）；陀螺儀故障影響姿態(tài)穩(wěn)定（飛控會觸發(fā)保護）；羅盤故障影響航向判斷（可能進入姿態(tài)模式），但返航仍需位置信息，故GPS為核心。10.無人機電池長期閑置時，最佳存儲電壓為？A.2.8V/CellB.3.8V/CellC.4.2V/CellD.3.0V/Cell答案：B解析：鋰電池長期存儲的最佳電壓為3.7-3.85V/Cell（標稱3.7V），此狀態(tài)下電芯化學活性最低，容量衰減最慢。2.8V為過放閾值（損壞風險），4.2V為滿電（長期存儲會加速老化），3.0V接近過放，均不適宜。二、多項選擇題（每題3分，共15分，少選得1分，錯選不得分）11.影響無人機續(xù)航時間的主要因素包括：A.電池能量密度B.飛行速度C.環(huán)境溫度D.飛控算法效率答案：ABCD解析：續(xù)航=（電池容量×電壓×效率）/（功率消耗）。A項能量密度（Wh/kg）直接決定電池總能量；B項飛行速度影響空氣阻力（功率與速度立方正相關）；C項低溫會降低電池放電效率（容量下降）；D項飛控算法優(yōu)化（如姿態(tài)調(diào)整平滑度）可減少電機冗余功耗，均影響續(xù)航。12.以下哪些操作符合無人機實名登記要求？A.購買微型無人機后，通過“UOM”平臺登記機身編號B.轉(zhuǎn)讓無人機時，原登記人在平臺注銷，新用戶重新登記C.登記信息錯誤時，30日內(nèi)通過平臺修改D.登記后未標注登記碼，直接飛行答案：ABC解析：根據(jù)《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》第21條，登記后需在機身顯著位置標注登記碼（D錯誤）；A項微型無人機需登記（條例22條）；B項轉(zhuǎn)讓需變更登記；C項信息錯誤需及時修改（通常30日為限），均正確。13.多旋翼無人機出現(xiàn)“自旋”（繞Z軸持續(xù)旋轉(zhuǎn)）的可能原因有：A.某電機轉(zhuǎn)速異常（如堵轉(zhuǎn)）B.螺旋槳槳葉破損C.羅盤受到強電磁干擾D.飛控IMU校準錯誤答案：ABCD解析：自旋本質(zhì)是偏航力矩不平衡。A項單電機轉(zhuǎn)速異常（如停轉(zhuǎn)）導致反扭矩失衡；B項槳葉破損改變升力/扭矩；C項羅盤故障導致飛控誤判航向，輸出錯誤補償指令；D項IMU校準錯誤（如加速度計偏差）導致姿態(tài)解算錯誤，均可能引發(fā)自旋。14.無人機在復雜氣象條件下飛行時，需重點關注的風險點包括：A.低云（云底高＜100米）導致視線受阻B.小雨（降雨量＜10mm/h）影響電機散熱C.雷暴云附近的強電場干擾電子設備D.風速突變（風切變）導致升力驟變答案：ACD解析：A項低云會限制視距內(nèi)飛行的觀察；C項雷暴云的電場可能干擾飛控、GPS信號；D項風切變（短時間風速/風向突變）會導致空速劇烈變化，引發(fā)失穩(wěn)；B項小雨對防水無人機（IP43以上）影響較小，電機散熱主要依賴氣流，小雨反而可能降溫，非重點風險。15.關于無人機“航點飛行”模式，以下描述正確的是：A.需提前在地面站規(guī)劃航線（經(jīng)緯度、高度、速度）B.飛行中可手動介入調(diào)整，恢復后繼續(xù)執(zhí)行剩余航點C.航點間距過近（＜5米）可能導致電機頻繁加減速D.必須在GPS模式下才能啟動答案：ABCD解析：航點飛行依賴GPS定位規(guī)劃路徑（A、D正確）；多數(shù)飛控支持手動中斷（如打桿），調(diào)整后自動繼續(xù)（B正確）；航點過近會導致無人機頻繁改變速度/方向，電機負載增加（C正確）。三、判斷題（每題2分，共10分，正確填“√”，錯誤填“×”）16.無人機的“最大起飛重量”指空機重量加上最大有效載荷重量（不含電池）。（）答案：×解析：最大起飛重量（MTOW）是無人機準備起飛時的總重量，包括空機重量、電池、有效載荷等全部機載設備重量。電池屬于動力系統(tǒng)，必須計入。17.無刷電機的“KV值”越高，相同電壓下轉(zhuǎn)速越快，但扭矩越小。（）答案：√解析：KV值定義為每伏特電壓下的空載轉(zhuǎn)速（rpm/V），KV值高則相同電壓轉(zhuǎn)速高，但反電動勢大，扭矩（與電流相關）會減?。ㄅぞ?KV值×電壓×效率/轉(zhuǎn)速常數(shù)），需搭配小槳使用。18.無人機在“手動模式”下，飛控不參與姿態(tài)穩(wěn)定，完全由飛手控制舵面。（）答案：×解析：手動模式（ManualMode）通常指飛控僅傳遞遙控信號至電調(diào)，不進行姿態(tài)增穩(wěn)；但部分飛控的“手動模式”仍保留基礎的姿態(tài)限制（如防失速），完全無飛控參與的是“純手動模式”（需特殊設置），題目描述過于絕對。19.為延長電池壽命，每次充電應盡量充滿（4.2V/Cell），放電至2.7V/Cell以下以釋放全部容量。（）答案：×解析：鋰電池應避免過充（＞4.2V）和過放（＜3.0V），淺充淺放（如充電至80%，放電至3.5V）可顯著延長循環(huán)壽命。滿充滿放會加速電芯老化。20.無人機在高原地區(qū)飛行時，因空氣密度降低，相同轉(zhuǎn)速下螺旋槳產(chǎn)生的升力會減小。（）答案：√解析：升力公式L=0.5×ρ×V2×S×CL，其中ρ為空氣密度。高原地區(qū)空氣密度（ρ）降低，若螺旋槳轉(zhuǎn)速不變（空速V不變），則升力L減小，需提高轉(zhuǎn)速（增加功率）補償。四、簡答題（每題15分，共45分）21.簡述多旋翼無人機“GPS模式”與“姿態(tài)模式”的核心區(qū)別，并說明在信號丟失時的切換邏輯。參考答案：核心區(qū)別：（1）定位能力：GPS模式依賴衛(wèi)星定位，可實現(xiàn)定點懸停（保持經(jīng)緯度、高度）；姿態(tài)模式僅通過IMU和氣壓計維持姿態(tài)穩(wěn)定（控制俯仰/橫滾/偏航角度），無法鎖定位置。（2）操控難度：GPS模式下飛手操作更簡單（松桿即懸停）；姿態(tài)模式需飛手主動調(diào)整以保持位置（如逆風時需推油門補償）。切換邏輯：當GPS信號丟失（如進入隧道、強干擾區(qū)），若仍有足夠IMU數(shù)據(jù)，飛控自動切換至姿態(tài)模式；若同時失去IMU數(shù)據(jù)或信號中斷超閾值（如3秒），則觸發(fā)失控保護（自動降落或返航至最后已知位置）。22.分析無人機電池“鼓包”的可能原因及預防措施。參考答案：可能原因：（1）過充：充電電壓超過4.35V/Cell，電解液分解產(chǎn)生氣體。（2）過放：放電至2.7V/Cell以下，負極析鋰，鋰離子無法嵌入導致內(nèi)部短路產(chǎn)氣。（3）大電流放電：超過電池標稱C值（如25C電池以30C放電），內(nèi)部發(fā)熱加劇，隔膜融化短路。（4）物理損傷：擠壓/碰撞導致電芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞，短路產(chǎn)氣。（5）高溫環(huán)境：存儲/使用溫度＞60℃，加速化學反應產(chǎn)氣。預防措施：（1）使用原廠充電器，設置正確充電參數(shù)（電壓/電流）。（2）避免深度放電（保留20%-30%電量），飛行中設置低電量報警（如剩余30%時返航）。（3）放電電流不超過標稱C值（如5000mAh電池，最大放電電流≤5Ah×25C=125A）。（4）避免電池受擠壓/碰撞，存儲時使用防火袋。（5）存儲/使用溫度控制在20-25℃（長期存儲電壓3.8V/Cell）。23.列舉無人機在“視距外（BVLOS）飛行”時需滿足的5項關鍵條件（基于中國現(xiàn)行法規(guī)）。參考答案：（1）無人機需為中型及以上（空機重量＞4kg或最大起飛重量＞25kg），微型/輕型無人機限制