2025年成都百萬職工技能大賽(無人機(jī)裝調(diào)檢修工)備賽試題庫(含答案)一、無人機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)與飛行原理1.【單選】多旋翼無人機(jī)在懸停狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)速突然整體下降10%，飛行器最可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)趨勢是A.保持懸停高度不變，僅姿態(tài)角輕微晃動(dòng)B.以約0.98m/s2的加速度開始下降C.以約9.8m/s2的加速度自由落體D.先上升約20cm后再緩慢下降答案：B解析：懸停時(shí)升力=重力，轉(zhuǎn)速下降10%近似升力下降19%（升力∝n2），凈剩重力約0.19mg，故加速度a≈0.19g≈1.86m/s2，最接近B。2.【單選】某6旋翼采用“Y6”布局，即上下共軸雙槳，當(dāng)上方槳葉破損一片時(shí)，飛行器仍能穩(wěn)定飛行的根本原因是A.飛控自動(dòng)關(guān)閉對側(cè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)力矩平衡B.剩余5片槳葉仍可產(chǎn)生足夠升力且總力矩為零C.下槳產(chǎn)生反扭矩自動(dòng)抵消上槳破損扭矩D.飛控提高破損軸下方電機(jī)轉(zhuǎn)速補(bǔ)償升力并差動(dòng)平衡扭矩答案：D解析：Y6布局上下電機(jī)同軸反向，飛控通過提高破損軸下方電機(jī)轉(zhuǎn)速，既補(bǔ)升力又利用轉(zhuǎn)速差產(chǎn)生反向扭矩，實(shí)現(xiàn)總升力與總扭矩雙平衡。3.【多選】下列關(guān)于鋰聚合物電池放電特性說法正確的是A.25C放電倍率下，電池內(nèi)阻產(chǎn)熱功率與容量無關(guān)B.相同容量電池，6S1P比3S2P在同等電流下放電時(shí)間縮短一半C.電池電壓跌落主要受歐姆極化、濃差極化、電化學(xué)極化共同作用D.低溫10℃下，電池有效容量下降主因是電解液離子電導(dǎo)率降低答案：ACD解析：AP=I2R，I=kC，R與容量成反比，故P與C無關(guān)；B6S1P與3S2P總能量相同，電流相同時(shí)放電時(shí)間相同；C、D為電化學(xué)經(jīng)典結(jié)論。4.【判斷】對于采用前掠角設(shè)計(jì)的固定翼無人機(jī)，其失速特性比后掠翼更溫和，因此更適合低速長航時(shí)偵察。答案：錯(cuò)誤解析：前掠翼在根部先失速，導(dǎo)致俯仰失控，失速特性比后掠翼更劇烈；低速長航時(shí)通常采用平直翼或小幅后掠。5.【填空】某多旋翼總重4kg，槳盤載荷120N/m2，則單槳有效直徑約為______cm。（g=9.8m/s2，結(jié)果保留整數(shù)）答案：52解析：總槳盤面積S=mg/載荷=4×9.8/120≈0.327m2；四旋翼單槳面積0.0817m2；由S=πr2得d=2√(S/π)=0.52m=52cm。6.【簡答】簡述無人機(jī)“地面效應(yīng)”對多旋翼降落階段控制精度的影響，并給出飛控端兩種工程補(bǔ)償策略。答案：地面效應(yīng)使槳盤下方動(dòng)壓升高，等效升力增益約5%～15%，越靠近地面增益越大，導(dǎo)致高度環(huán)出現(xiàn)“反彈”現(xiàn)象，降低著陸精度。策略：①在0.5m以下高度環(huán)引入增益調(diào)度，按高度指數(shù)衰減PID的Kp、Ki；②采用激光/毫米波雷達(dá)測量真實(shí)離地高度，觸發(fā)“軟著陸”模式，強(qiáng)制垂直速度限幅并提前收油門。二、航電系統(tǒng)與裝調(diào)工藝7.【單選】某飛控外置羅盤采用IST8310芯片，SCL線經(jīng)長30cm的杜邦線連接到飛控I2C口，出現(xiàn)間歇性航向跳變，最不可能的原因是A.杜邦線無屏蔽導(dǎo)致時(shí)鐘線耦合電磁干擾B.I2C上拉電阻1kΩ，過強(qiáng)上拉引起信號(hào)過沖C.羅盤靠近電源走線，地環(huán)路電勢差引入共模干擾D.飛控內(nèi)部羅盤與外部羅盤刻度系數(shù)不一致答案：D解析：刻度系數(shù)不一致導(dǎo)致的是固定偏差，不會(huì)“間歇性跳變”；A、B、C均為I2C常見時(shí)序干擾源。8.【多選】下列關(guān)于CAN總線終端電阻說法正確的是A.高速CAN在總線兩端各120Ω，并聯(lián)后60ΩB.終端電阻失效會(huì)導(dǎo)致幀結(jié)束ACK槽位出錯(cuò)C.采用Y型分叉布線時(shí)，可在分叉點(diǎn)加單顆60Ω電阻替代兩端120ΩD.終端電阻功率選型需考慮故障態(tài)差分電壓最大耗散答案：ABD解析：C錯(cuò)誤，Y型拓?fù)鋺?yīng)在每條支線末端加120Ω，否則反射系數(shù)無法消除。9.【填空】某無刷電機(jī)KV值880，使用6S電池滿電25.2V，理論空載轉(zhuǎn)速為______rpm；若實(shí)際測得轉(zhuǎn)速21000rpm，則電機(jī)負(fù)載轉(zhuǎn)速跌落率約為______%。答案：22176；5.3解析：n=KV×U=880×25.2=22176rpm；跌落率=(2217621000)/22176≈5.3%。10.【實(shí)操簡答】在裝調(diào)現(xiàn)場，使用示波器測試BLHeli32電調(diào)PWM輸入信號(hào)，發(fā)現(xiàn)占空比突變時(shí)波形出現(xiàn)“階梯”抖動(dòng)，持續(xù)約300ns，請給出兩種可能硬件誘因及整改方法。答案：①示波器探頭地線過長引入電感，整改：使用最短接地彈簧；②信號(hào)線靠近電機(jī)相線，耦合換向尖峰，整改：信號(hào)線雙絞屏蔽并在飛控端加RC低通（100Ω+1nF）。11.【綜合計(jì)算】某型無人機(jī)采用4in1電調(diào)，持續(xù)電流40A，電池6S8000mAh，滿壓25.2V，若懸?？傠娏?4A，電池能量利用系數(shù)0.85，求理論懸停時(shí)間（分鐘）并評(píng)估電調(diào)裕度。答案：t=8Ah/24A×60×0.85≈17min；電調(diào)裕度=(4024)/40=40%，滿足≥30%工程規(guī)范。三、故障診斷與維修案例12.【單選】飛行器出現(xiàn)“一邊電機(jī)高溫報(bào)警，對側(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速持續(xù)偏高”，經(jīng)換槳、換電機(jī)無效，最可能故障點(diǎn)是A.飛控陀螺零點(diǎn)漂移B.電調(diào)PWM校準(zhǔn)失步C.機(jī)臂變形導(dǎo)致該側(cè)槳盤傾斜D.電池內(nèi)阻不均答案：C解析：機(jī)臂微量變形使該側(cè)槳盤前傾，需更大轉(zhuǎn)速維持升力分量，同時(shí)前傾電機(jī)軸向負(fù)載增加導(dǎo)致發(fā)熱。13.【多選】使用黑匣子日志分析，發(fā)現(xiàn)DesiredRoll與ActualRoll在2Hz處出現(xiàn)持續(xù)振蕩，其振幅隨油門增加而放大，可能的數(shù)字濾波調(diào)整手段有A.降低D項(xiàng)低通濾波截止頻率B.提高陀螺儀Notch濾波中心頻率至2HzC.在PID控制器后級(jí)增加2Hz陷波器D.將P項(xiàng)減小30%并相應(yīng)提高I項(xiàng)答案：ACD解析：B錯(cuò)誤，Notch應(yīng)精準(zhǔn)對準(zhǔn)2Hz而非提高；A可降低D噪聲放大；C直接抑制振蕩；D降低增益裕度。14.【填空】某飛控Bootloader損壞，SWD接口連接STLink后讀取芯片ID成功但無法下載，需執(zhí)行“FullChipErase”命令，其底層原理是將MCU內(nèi)部______寄存器的______位置1，觸發(fā)整片F(xiàn)lash擦除。答案：FLASH_CR；MER（MassErase）。15.【維修簡答】用戶反饋無人機(jī)在雨天返航時(shí)突然斷電墜機(jī)，事后檢查電池插頭XT90S燒灼，請給出故障鏈分析及后續(xù)防水改進(jìn)方案。答案：雨水沿電池線流入XT90S，形成電解液腐蝕，接觸電阻增大→大電流下發(fā)熱→塑料外殼軟化→公母座位移拉弧→瞬間斷電。改進(jìn)：①插頭涂覆硅脂+熱縮管雙層密封；②電池線走機(jī)腹上方并增加滴水環(huán)；③采用IP67防水連接器，如AS150。16.【案例分析】閱讀日志片段：GPSHDOP=3.2，衛(wèi)星數(shù)11，EKFInnovations北向2.5m，東向2.8m，磁羅盤偏航創(chuàng)新0.1°，Baro創(chuàng)新0.05m，判定定位異常來源并給出排查流程。答案：GPSHDOP雖可接受，但EKF位置創(chuàng)新遠(yuǎn)大于Baro，說明GPS輸出已漂移；排查：①檢查GPS天線是否被遮擋或同頻干擾；②用UCenter查看SNR，若低于35dB/Hz則更換高增益天線；③在地面站關(guān)閉GPS，僅用光流驗(yàn)證，若創(chuàng)新歸零，可定位故障至GPS模塊。四、傳感器標(biāo)定與精度驗(yàn)證17.【單選】使用六面法校準(zhǔn)加速度計(jì)時(shí)，將無人機(jī)繞Y軸旋轉(zhuǎn)180°后讀取加速度矢量A=[0.12g,0.05g,0.98g]，則該軸標(biāo)度誤差約為A.+2%B.2%C.+4%D.4%答案：B解析：理論1g，實(shí)測0.98g，標(biāo)度誤差=(0.981)/1=2%。18.【多選】下列關(guān)于光流傳感器說法正確的是A.在紋理稀疏的純色地毯上，光流輸出速度方差會(huì)增大B.光流與超聲波高度融合時(shí)，若高度突變，速度瞬態(tài)誤差可用補(bǔ)償高度差比例因子消除C.光流模塊必須保持與機(jī)體剛性連接，任何減震都會(huì)引入低頻速度漂移D.當(dāng)飛行速度超過傳感器最大像素位移/幀時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“模糊包裹”導(dǎo)致速度低估答案：ABD解析：C錯(cuò)誤，光流需減震以避免高頻抖動(dòng)，但需與IMU剛性耦合；A、B、D為經(jīng)典算法結(jié)論。19.【計(jì)算】某無人機(jī)采用RTKGPS，基站坐標(biāo)誤差平面2cm，高程3cm，移動(dòng)站距基站8km，電離層延遲模型殘差0.5ppm，求用戶側(cè)平面定位精度（95%置信，結(jié)果單位cm）。答案：σ=√(22+(0.5×8)2)=√(4+16)=4.47cm；95%置信k=1.96，精度=1.96×4.47≈8.8cm。20.【簡答】簡述利用“八”字飛行法校準(zhǔn)磁羅盤外源磁干擾的步驟，并給出數(shù)據(jù)有效性判據(jù)。答案：步驟：①在無風(fēng)開闊場地，起飛至10m懸停；②手動(dòng)操縱繞“八”字軌跡，航向變化≥360°，總時(shí)長≥60s；③記錄MagXYZ與姿態(tài)；④使用橢球擬合算法求偏移與縮放；⑤將參數(shù)寫入飛控。判據(jù)：擬合后殘差標(biāo)準(zhǔn)差<0.05Gauss，橢球條件數(shù)<1000，磁場強(qiáng)度與本地理論值差異<5%。五、法規(guī)與安全管理21.【單選】根據(jù)《民用無人駕駛航空器實(shí)名制登記管理規(guī)定》，下列無人機(jī)必須實(shí)名登記的是A.起飛重量250g的玩具四旋翼B.起飛重量1kg的航模固定翼C.起飛重量1.5kg、僅用于農(nóng)業(yè)科研的無人機(jī)D.起飛重量200g、帶攝像頭的折疊機(jī)答案：C解析：≥250g即需登記，與用途無關(guān)。22.【多選】在成都市繞城高速以內(nèi)運(yùn)行無人機(jī)，需同時(shí)滿足A.提前24h向空軍申請空域B.飛行真高≤120mC.購買第三者責(zé)任險(xiǎn)≥30萬元D.接入U(xiǎn)TM監(jiān)管系統(tǒng)，實(shí)時(shí)報(bào)送飛行動(dòng)態(tài)答案：BCD解析：A錯(cuò)誤，成都市區(qū)屬管制空域，需提前7日申請，24h僅適用于報(bào)告空域。23.【填空】根據(jù)AC9207，中型無人機(jī)指空機(jī)重量大于______kg且不大于______kg。答案：15；116。24.【簡答】無人機(jī)在人口稠密區(qū)發(fā)生失控墜機(jī)，駕駛員應(yīng)立即采取的五項(xiàng)應(yīng)急處置措施。答案：①立即切斷動(dòng)力，減小沖擊能量；②通過遙控或地面站觸發(fā)降落傘（如有）；③向當(dāng)?shù)毓埠兔窈奖O(jiān)管局報(bào)告，保留現(xiàn)場；④記錄GPS坐標(biāo)與影像，協(xié)助取證；⑤在24h內(nèi)登錄民航無人機(jī)綜合監(jiān)管平臺(tái)提交初步事件報(bào)告。25.【案例分析】某企業(yè)申請成都市區(qū)夜間航拍，提交航線高度100m，航線長度5km，使用UAV質(zhì)量12kg，燈光為單顆紅色航標(biāo)燈，審批機(jī)關(guān)以“燈光不符合”駁回，請指出法規(guī)依據(jù)并給出整改方案。答案：依據(jù)《民用無人機(jī)空中交通管理辦法》夜間運(yùn)行需安裝“紅綠白”三色航行燈及閃爍防撞燈，單顆紅燈不滿足側(cè)向/尾向識(shí)別。整改：在左右翼尖各裝1W綠/紅航行燈，機(jī)尾裝1W白色航行燈，頂部裝2Hz紅色防撞燈，總光強(qiáng)≥20cd，水平覆蓋360°。六、綜合排故與性能優(yōu)化26.【實(shí)操綜合】閱讀日志：起飛3min后，電池電壓由25.2V陡降至20.4V，電流由25A升至60A，高度掉高15m，GPS速度跳變至18m/s，磁羅盤創(chuàng)新0.5°，Baro創(chuàng)新0.02m，電調(diào)溫度正常，電機(jī)轉(zhuǎn)速差異<2%。請給出故障樹并列出最小化排查步驟。答案：故障樹：①電池單體斷路→內(nèi)阻劇增→電壓塌陷→掉高；②動(dòng)力線虛焊→拉弧→等效電阻→電流飆升；③飛控誤觸發(fā)失控保護(hù)→全油門降落；④GPS模塊受干擾→速度突變。排查：①立即斷電測電池內(nèi)阻，若>10mΩ即更換；②檢查XT90焊點(diǎn)是否燒蝕；③查看飛控保護(hù)日志，若無保護(hù)記錄則排除③；④關(guān)閉GPS僅用Baro定高，若故障復(fù)現(xiàn)則排除④；最終定位①并更換電池。27.【性能優(yōu)化】某型植保機(jī)滿載20kg，實(shí)測航時(shí)8min，目標(biāo)提升至12min，已知當(dāng)前槳盤載荷180N/m2，電池能量密度260Wh/kg，系統(tǒng)總重占比35%，請給出三條可量化優(yōu)化路徑并計(jì)算理論收益。答案：路徑①換大槳降低槳盤載荷至150N/m2，需槳徑由0.75m增至0.83m，懸停功率下降≈(180150)/180=16.7%，航時(shí)增至8/(10.167)=9.6min；路徑②改用300Wh/kg高能量電池，能量提升15%，航時(shí)增至8×1.15=9.2min；路徑③采用碳纖維復(fù)材機(jī)架減重2kg，總重18kg，功率∝m^(3/2)，航時(shí)增至8×(20/18)^(3/2)=9.4min；三路徑疊加理論航時(shí)≈8×(20/18)^(3/2)×(300/260)×(180/150)≈12.3min，滿足目標(biāo)。28.【編程調(diào)試】給出BetaflightCLI命令序列，實(shí)現(xiàn)：將DShot600改為DShot300，并驗(yàn)證電調(diào)響應(yīng)。答案：setdshot_burst=OFFsetmotor_pwm_rate=300save重啟后motor11000觀察電調(diào)Beep確認(rèn)識(shí)別DShot300，返回motor1029.【安全評(píng)估】計(jì)算：某無人機(jī)故障墜機(jī)概率10??/飛行小時(shí)，人口密度5000人/km2，墜機(jī)致死面積20m2，求單次1h飛行期望致死概率。答案：期望概率=10??×(20×10??)×5000=10??×0.1=10??。30.【論述】結(jié)合成都地區(qū)夏季高溫高濕環(huán)境，系統(tǒng)闡述無人機(jī)電池?zé)峁芾矸桨福璋O(jiān)測、預(yù)警、主動(dòng)冷卻、被動(dòng)隔熱四環(huán)節(jié)，并給