2025年大學第三學年（無人機系統(tǒng)工程）系統(tǒng)設(shè)計綜合測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.以下關(guān)于無人機飛控系統(tǒng)的說法，錯誤的是（）A.飛控系統(tǒng)是無人機的核心部件B.能實現(xiàn)無人機的姿態(tài)穩(wěn)定和控制C.不具備導(dǎo)航功能D.可對無人機的飛行數(shù)據(jù)進行處理2.無人機動力系統(tǒng)中，哪種電池具有較高的能量密度和較好的充放電性能（）A.鉛酸電池B.鎳氫電池C.鋰電池D.鎳鎘電池3.無人機的空氣動力學設(shè)計主要考慮的因素不包括（）A.升力B.阻力C.推力D.重力4.以下哪種傳感器常用于無人機的高度測量（）A.加速度計B.陀螺儀C.氣壓計D.磁力計5.無人機的通信鏈路中，哪種方式傳輸距離較遠且抗干擾能力較強（）A.Wi-FiB.藍牙C.4G/5GD.微波6.無人機系統(tǒng)設(shè)計中，關(guān)于任務(wù)載荷的說法正確的是（）A.只包括相機B.不能進行多種任務(wù)搭載C.可根據(jù)不同需求定制D.對飛行性能無影響7.無人機的飛行姿態(tài)不包括（）A.俯仰B.偏航C.翻滾D.巡航8.以下哪項不屬于無人機系統(tǒng)的組成部分（）A.地面站B.遙控器C.螺旋槳D.發(fā)動機9.無人機在進行長航時飛行時，關(guān)鍵的設(shè)計因素是（）A.電池容量B.機身重量C.飛行速度D.以上都是10.無人機系統(tǒng)設(shè)計中，考慮飛行安全性時不需要重點關(guān)注的是（）A.避障功能B.冗余設(shè)計C.外觀顏色D.故障診斷與容錯第II卷（非選擇題共70分）11.（總共1題，每題10分，答題要求：簡述無人機系統(tǒng)設(shè)計中，如何提高無人機的續(xù)航能力。）12.（總共1題，每題15分，答題要求：分析無人機空氣動力學設(shè)計對飛行性能的影響。）13.（總共1題，每題15分，答題要求：闡述無人機飛控系統(tǒng)的主要功能及工作原理。）14.材料：隨著無人機技術(shù)的不斷發(fā)展，其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。某農(nóng)場計劃引進一批無人機用于農(nóng)田的農(nóng)藥噴灑作業(yè)。已知該農(nóng)場農(nóng)田面積較大，地形較為復(fù)雜，且對農(nóng)藥噴灑的精度要求較高。（總共1題，每題20分，答題要求：根據(jù)上述材料，設(shè)計一套適合該農(nóng)場的無人機農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)方案，包括無人機選型、任務(wù)載荷配置、飛行航線規(guī)劃等，并說明理由。）15.材料：在一次無人機測繪任務(wù)中，無人機在飛行過程中突然出現(xiàn)姿態(tài)異常。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)飛控系統(tǒng)中的一個傳感器出現(xiàn)故障。（總共1題，每題20分，答題要求：分析在這種情況下，無人機可能面臨的風險，并提出相應(yīng)的解決措施和應(yīng)急方案。）答案：1.C2.C3.D4.C5.D6.C7.D8.D9.D10.C11.提高無人機續(xù)航能力可從多方面著手。選用能量密度高的電池，如鋰電池。優(yōu)化機身設(shè)計，減輕重量以降低能耗。合理規(guī)劃飛行航線，減少不必要的飛行路徑。提高電機效率，采用高效的動力系統(tǒng)。還可通過智能能量管理系統(tǒng)，根據(jù)飛行狀態(tài)合理分配能量。12.無人機空氣動力學設(shè)計對飛行性能影響重大。良好的機翼形狀設(shè)計可產(chǎn)生更大升力，使無人機能更穩(wěn)定飛行且承載更大任務(wù)載荷。合理的外形設(shè)計能降低阻力，提高飛行速度和效率，減少能量消耗從而增加續(xù)航。優(yōu)化的空氣動力學設(shè)計還能增強無人機的機動性，使其能更靈活地改變飛行姿態(tài)，適應(yīng)不同任務(wù)需求。13.飛控系統(tǒng)主要功能包括姿態(tài)穩(wěn)定與控制、導(dǎo)航、飛行模式切換等。工作原理是通過傳感器如加速度計、陀螺儀、氣壓計等獲取無人機的姿態(tài)、位置等信息，然后根據(jù)預(yù)設(shè)的控制算法對電機等執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出指令，調(diào)整無人機的飛行狀態(tài)，確保其按預(yù)定軌跡和姿態(tài)飛行。14.無人機選型：選擇具有良好穩(wěn)定性和抗風能力的多旋翼無人機，因其能在復(fù)雜地形靈活起降。任務(wù)載荷配置：配備高精度農(nóng)藥噴灑裝置，可實現(xiàn)精準噴灑，滿足精度要求。飛行航線規(guī)劃：根據(jù)農(nóng)田形狀和布局，采用網(wǎng)格化航線，確保全面覆蓋且避免遺漏。理由：多旋翼無人機適應(yīng)復(fù)雜地形，高精度噴灑裝置保證作業(yè)質(zhì)量，網(wǎng)格化航線提高噴灑效率。15.風險：姿態(tài)異?？赡軐?dǎo)致無人機失去平衡，有墜毀風險，影響測繪任務(wù)且可能造成設(shè)備