(2025年)《無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)》理論試題附答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.以下無人機(jī)分類中，按動(dòng)力系統(tǒng)劃分的是（）A.微型、輕型、小型、中型、大型B.多旋翼、固定翼、垂直起降復(fù)合翼C.電動(dòng)、油動(dòng)、混合動(dòng)力D.消費(fèi)級(jí)、行業(yè)級(jí)、軍用級(jí)答案：C2.多旋翼無人機(jī)實(shí)現(xiàn)姿態(tài)穩(wěn)定的核心傳感器是（）A.GPS模塊B.氣壓高度計(jì)C.慣性測(cè)量單元（IMU）D.視覺避障攝像頭答案：C3.無人機(jī)通信鏈路中，用于實(shí)時(shí)回傳飛行參數(shù)和接收控制指令的是（）A.圖傳鏈路B.數(shù)傳鏈路C.遙控鏈路D.定位鏈路答案：B4.以下哪項(xiàng)不是影響無人機(jī)最大續(xù)航時(shí)間的主要因素？（）A.電池能量密度B.飛行速度C.環(huán)境溫度D.飛控系統(tǒng)內(nèi)存容量答案：D5.農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)作業(yè)時(shí)，為避免重噴或漏噴，關(guān)鍵需要優(yōu)化（）A.飛行高度B.噴幅寬度C.航點(diǎn)間距D.飛行速度答案：C6.無人機(jī)飛控系統(tǒng)中，用于修正GPS定位誤差的技術(shù)是（）A.慣性導(dǎo)航（INS）B.實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分（RTK）C.視覺定位（VIO）D.氣壓定高答案：B7.垂直起降固定翼無人機(jī)的主要優(yōu)勢(shì)是（）A.懸停精度高B.續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)且無需跑道C.抗風(fēng)能力強(qiáng)D.載荷重量大答案：B8.無人機(jī)禁飛區(qū)的高度限制通常指（）A.相對(duì)起飛點(diǎn)高度B.海拔高度C.真高（相對(duì)于地面）D.氣壓高度答案：C9.以下哪種通信頻段最易受建筑物遮擋影響？（）A.433MHzB.900MHzC.2.4GHzD.5.8GHz答案：D10.無人機(jī)電池在低溫環(huán)境下性能下降的主要原因是（）A.電池內(nèi)阻增大，放電能力降低B.電池容量標(biāo)稱值虛標(biāo)C.飛控系統(tǒng)功耗增加D.電機(jī)效率提高答案：A11.電力巡檢無人機(jī)需重點(diǎn)關(guān)注的傳感器是（）A.多光譜相機(jī)B.紅外熱成像儀C.激光雷達(dá)D.高分辨率可見光相機(jī)答案：B12.無人機(jī)避障系統(tǒng)中，用于測(cè)量目標(biāo)距離的超聲波傳感器主要缺點(diǎn)是（）A.受光線影響大B.探測(cè)距離短（通常＜10米）C.無法識(shí)別透明物體D.抗電磁干擾差答案：B13.以下哪項(xiàng)不符合《無人駕駛航空器飛行管理暫行條例》對(duì)輕型無人機(jī)的規(guī)定？（）A.最大起飛重量≤4千克B.飛行真高不超過120米C.無需實(shí)名登記D.不得在管制空域飛行答案：C（注：輕型無人機(jī)需實(shí)名登記）14.多旋翼無人機(jī)槳葉旋轉(zhuǎn)方向配置的主要目的是（）A.降低噪音B.平衡反扭矩C.提高升力效率D.簡(jiǎn)化飛控算法答案：B15.無人機(jī)圖傳系統(tǒng)的延遲需控制在（）以內(nèi)，以保證操作安全性A.500msB.300msC.200msD.100ms答案：C二、填空題（每空1分，共20分）1.無人機(jī)飛控系統(tǒng)的核心功能是______、______和______。答案：姿態(tài)控制、導(dǎo)航定位、任務(wù)執(zhí)行2.目前主流的無人機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)采用______（多模/單模）衛(wèi)星定位，常見的衛(wèi)星系統(tǒng)包括______、______、______（至少列舉3種）。答案：多模；北斗（BDS）、GPS、GLONASS、伽利略（GALILEO）（任意3種）3.農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)的噴頭類型主要有______和______，其中______更適合精細(xì)噴灑。答案：離心式噴頭、壓力式噴頭；離心式4.無人機(jī)電池的主要技術(shù)指標(biāo)包括______、______、______（至少3項(xiàng)）。答案：容量（mAh）、電壓（V）、放電倍率（C）、循環(huán)壽命5.無人機(jī)抗風(fēng)等級(jí)通常以______（Beaufort風(fēng)級(jí)/風(fēng)速m/s）表示，6級(jí)風(fēng)對(duì)應(yīng)的風(fēng)速范圍是______。答案：Beaufort風(fēng)級(jí)；10.8-13.8m/s6.視覺避障系統(tǒng)的核心算法是______，其通過______和______實(shí)現(xiàn)目標(biāo)識(shí)別與距離測(cè)量。答案：SLAM（同步定位與地圖構(gòu)建）；特征提取、深度估計(jì)7.無人機(jī)航線規(guī)劃的關(guān)鍵參數(shù)包括______、______、______（至少3項(xiàng)）。答案：飛行高度、航點(diǎn)間距、速度、轉(zhuǎn)彎半徑三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.固定翼無人機(jī)必須依賴跑道起降。（）答案：×（垂直起降固定翼無需跑道）2.無人機(jī)飛控系統(tǒng)中，氣壓高度計(jì)可提供絕對(duì)高度數(shù)據(jù)。（）答案：×（氣壓高度計(jì)提供相對(duì)高度，受溫度和氣壓變化影響）3.多旋翼無人機(jī)的升力主要來源于伯努利原理。（）答案：×（主要來源于螺旋槳推動(dòng)空氣向下的反作用力，符合牛頓第三定律）4.無人機(jī)電池充電時(shí)，應(yīng)使用原裝充電器并保持通風(fēng)，避免過充。（）答案：√5.5G圖傳技術(shù)可實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離（＞100公里）實(shí)時(shí)畫面?zhèn)鬏?，但受基站覆蓋限制。（）答案：√6.無人機(jī)在雨霧天氣中作業(yè)時(shí)，毫米波雷達(dá)的性能優(yōu)于視覺傳感器。（）答案：√（毫米波雷達(dá)穿透性強(qiáng)，不受雨霧影響）7.輕型無人機(jī)（＜4kg）可以在人口密集區(qū)上空100米高度飛行。（）答案：×（人口密集區(qū)需特殊審批）8.無人機(jī)的“失控返航”功能依賴GPS定位和預(yù)存的起飛點(diǎn)坐標(biāo)。（）答案：√9.多光譜相機(jī)主要用于測(cè)繪，紅外相機(jī)主要用于檢測(cè)溫度異常。（）答案：√10.無人機(jī)的槳葉材質(zhì)越硬，抗風(fēng)性能越好，但重量會(huì)增加。（）答案：√四、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述無人機(jī)飛控系統(tǒng)的組成及各部分功能。答案：飛控系統(tǒng)由傳感器、處理器和執(zhí)行器組成。傳感器包括IMU（測(cè)量加速度和角速度）、氣壓計(jì)（測(cè)高度）、GPS/RTK（定位）、視覺傳感器（輔助定位）；處理器（飛控計(jì)算機(jī)）負(fù)責(zé)接收傳感器數(shù)據(jù)，通過控制算法計(jì)算姿態(tài)和航向指令；執(zhí)行器（電調(diào)、電機(jī)、舵機(jī)）根據(jù)指令調(diào)整動(dòng)力輸出或舵面角度，實(shí)現(xiàn)飛行控制。2.無人機(jī)通信鏈路的主要干擾源有哪些？如何應(yīng)對(duì)？答案：干擾源包括：①電磁干擾（如高壓線、基站），導(dǎo)致信號(hào)衰減；②物理遮擋（建筑物、樹木），造成信號(hào)中斷；③同頻競(jìng)爭(zhēng)（其他無人機(jī)或設(shè)備使用相同頻段），引發(fā)數(shù)據(jù)沖突。應(yīng)對(duì)措施：采用跳頻通信技術(shù)避開干擾頻段；增加發(fā)射功率或使用定向天線增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度；選擇干擾較少的頻段（如5.8GHz相對(duì)于2.4GHz干擾更少）；優(yōu)化天線布局（如雙天線分集接收）。3.比較多旋翼無人機(jī)與固定翼無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植保中的優(yōu)缺點(diǎn)。答案：多旋翼優(yōu)點(diǎn)：可垂直起降，無需跑道；懸停穩(wěn)定，適合復(fù)雜地形（如梯田）；近距離噴灑精度高。缺點(diǎn)：續(xù)航短（通常＜30分鐘），載荷?。ǘ酁?0-20kg）；風(fēng)阻大，抗風(fēng)能力較弱。固定翼優(yōu)點(diǎn)：續(xù)航長(zhǎng)（＞1小時(shí)），載荷大（可達(dá)50kg以上）；飛行效率高，適合大面積平原作業(yè)。缺點(diǎn)：需跑道或彈射起飛，無法懸停；地形適應(yīng)性差，復(fù)雜地塊易漏噴。4.無人機(jī)電池管理需注意哪些關(guān)鍵問題？答案：①充電管理：使用匹配的充電器，充電電流不超過電池標(biāo)稱C值（如3S電池建議0.5-1C充電）；避免過充（電壓≤4.2V/節(jié)）；充電環(huán)境溫度5-40℃。②放電管理：放電深度不超過80%（避免過放，電壓≥3.0V/節(jié)）；低溫環(huán)境需預(yù)熱電池（如使用保溫袋）。③存儲(chǔ)管理：長(zhǎng)期存儲(chǔ)電量保持50%-60%（3.8-3.85V/節(jié)）；避免高溫高濕，定期檢查電壓。④安全管理：禁止擠壓、穿刺電池；使用防火袋運(yùn)輸；報(bào)廢電池按危險(xiǎn)品處理。5.簡(jiǎn)述無人機(jī)避障系統(tǒng)的工作流程。答案：①感知層：通過傳感器（如視覺攝像頭、毫米波雷達(dá)、超聲波）獲取周圍環(huán)境數(shù)據(jù)；②處理層：利用SLAM算法構(gòu)建環(huán)境地圖，通過目標(biāo)檢測(cè)算法（如YOLO、SSD）識(shí)別障礙物類型（如樹木、電線）；③決策層：飛控系統(tǒng)根據(jù)障礙物位置、距離和飛行路徑，計(jì)算避障策略（如繞行、懸停、降落）；④執(zhí)行層：調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速或舵面角度，實(shí)現(xiàn)避障動(dòng)作，并更新航線規(guī)劃。五、綜合分析題（每題10分，共20分）1.某電力公司需對(duì)山區(qū)200公里高壓輸電線路進(jìn)行巡檢，要求檢測(cè)桿塔傾斜、絕緣子破損及導(dǎo)線溫度異常。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)無人機(jī)巡檢方案，包括：（1）無人機(jī)類型選擇；（2）傳感器配置；（3）航線規(guī)劃要點(diǎn)；（4）安全注意事項(xiàng)。答案：（1）無人機(jī)類型：選擇垂直起降固定翼無人機(jī)（如雙尾蝎系列），兼顧長(zhǎng)續(xù)航（＞4小時(shí)）和復(fù)雜地形起降能力，覆蓋200公里線路無需頻繁換電。（2）傳感器配置：①可見光相機(jī)（4K/8K，用于桿塔結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)拍攝）；②紅外熱成像儀（分辨率≥640×512，檢測(cè)導(dǎo)線/絕緣子溫度異常）；③激光雷達(dá)（用于復(fù)雜地形三維建模，輔助避障）；④RTK模塊（厘米級(jí)定位，確保航線精度）。（3）航線規(guī)劃要點(diǎn)：①高度設(shè)置為桿塔上方30-50米（兼顧拍攝清晰度與安全距離）；②航點(diǎn)間距根據(jù)相機(jī)焦距調(diào)整（如200mm鏡頭間距50米）；③復(fù)雜段（如跨山、河流）增加盤旋點(diǎn)，降低飛行速度（5-8m/s）；④設(shè)置應(yīng)急降落點(diǎn)（如開闊荒地），間隔≤10公里。（4）安全注意事項(xiàng)：①作業(yè)前核查天氣（風(fēng)速≤6級(jí)，無降雨）；②避開高壓線電磁干擾區(qū)（保持水平距離≥50米）；③實(shí)時(shí)監(jiān)控圖傳畫面，發(fā)現(xiàn)異常（如強(qiáng)風(fēng)、信號(hào)丟失）立即觸發(fā)失控返航；④地面站設(shè)置電子圍欄（禁止進(jìn)入軍事區(qū)、居民區(qū)）；⑤作業(yè)后檢查電池健康度，避免過放。2.某測(cè)繪公司計(jì)劃使用無人機(jī)進(jìn)行10平方公里城市三維建模，要求精度達(dá)到5厘米。請(qǐng)分析：（1）無人機(jī)類型及載荷選擇；（2）像控點(diǎn)布設(shè)要求；（3）飛行參數(shù)設(shè)置（高度、速度、重疊率）；（4）數(shù)據(jù)處理流程。答案：（1）無人機(jī)類型及載荷：選擇多旋翼無人機(jī)（如DJIM300RTK），支持垂直起降，適合城市復(fù)雜環(huán)境；載荷選用高精度測(cè)繪相機(jī)（如禪思P1，4500萬(wàn)像素，支持全局快門），搭配RTK模塊（厘米級(jí)定位）。（2）像控點(diǎn)布設(shè)：①數(shù)量：每平方公里≥4個(gè)，總計(jì)≥40個(gè)；②位置：選擇明顯地物點(diǎn)（如道路交叉點(diǎn)、屋頂角點(diǎn)），避免陰影或植被覆蓋；③測(cè)量：使用GNSSRTK設(shè)備實(shí)測(cè)，平面精度≤2厘米，高程精度≤3厘米；④分布：均勻覆蓋測(cè)區(qū)，邊緣加密（每邊≥2個(gè)）。（3）飛行參數(shù)設(shè)置：①飛行高度：相對(duì)地面120米（地面分辨率GSD=焦距×像元尺寸/高度≈24mm×3.76μm/120m≈0.75cm，滿足5厘米精度要求）；②飛行速度：≤8m/s（確保相機(jī)曝光時(shí)間內(nèi)無拖影）；③重疊率：航向重