2025年大學(xué)航空航天工程（無人機(jī)研發(fā)）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）本卷共20小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.無人機(jī)研發(fā)中，關(guān)于空氣動力學(xué)原理，以下說法正確的是A.無人機(jī)飛行時(shí)，機(jī)翼上下表面氣流速度相同B.氣流速度越快，壓強(qiáng)越大C.機(jī)翼上表面氣流速度快，壓強(qiáng)小，產(chǎn)生向上的升力D.升力與無人機(jī)重量無關(guān)答案：C2.以下哪種材料常用于無人機(jī)機(jī)身制造，以減輕重量并保證強(qiáng)度A.不銹鋼B.鋁合金C.銅合金D.鈦合金答案：B3.無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)中，姿態(tài)傳感器主要用于測量A.無人機(jī)的位置B.無人機(jī)的速度C.無人機(jī)的姿態(tài)角D.無人機(jī)的高度答案：C4.關(guān)于無人機(jī)的動力系統(tǒng)，下列說法錯(cuò)誤的是A.電動無人機(jī)動力系統(tǒng)效率高B.燃油無人機(jī)動力強(qiáng)勁，但維護(hù)復(fù)雜C.太陽能無人機(jī)可持續(xù)飛行時(shí)間長D.氫燃料電池?zé)o人機(jī)無污染答案：C5.無人機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)不包括以下哪一項(xiàng)A.GPS定位系統(tǒng)B.慣性導(dǎo)航系統(tǒng)C.視覺導(dǎo)航系統(tǒng)D.音頻導(dǎo)航系統(tǒng)答案：D6.無人機(jī)研發(fā)中，為了提高飛行穩(wěn)定性，常采用的措施是A.增加機(jī)身重量B.減小機(jī)翼面積C.采用多旋翼布局D.降低飛行高度答案：C7.以下關(guān)于無人機(jī)電池的說法，正確的是A.鋰電池能量密度高，壽命長B.鎳氫電池比鋰電池更環(huán)保C.鉛酸電池重量輕，適合無人機(jī)D.電池容量越大，無人機(jī)飛行速度越快答案：A8.無人機(jī)的飛控算法主要作用是A.控制無人機(jī)的飛行姿態(tài)B.調(diào)整無人機(jī)的動力輸出C.規(guī)劃無人機(jī)的飛行路線D.以上都是答案：D9.無人機(jī)的通信系統(tǒng)用于A.與地面控制站通信B.與其他無人機(jī)通信C.傳輸飛行數(shù)據(jù)D.以上都是答案：D10.關(guān)于無人機(jī)的隱身設(shè)計(jì)，以下方法不正確的是A.采用低反射率材料B.優(yōu)化外形減少雷達(dá)散射面積C.增加機(jī)身燈光亮度D.采用吸波材料答案：C11.無人機(jī)研發(fā)中，模擬飛行環(huán)境常用的軟件是A.MATLABB.SolidWorksC.AutoCADD.Ansys答案：A12.以下哪種無人機(jī)適合進(jìn)行長時(shí)間的氣象監(jiān)測A.固定翼無人機(jī)B.四旋翼無人機(jī)C.六旋翼無人機(jī)D.八旋翼無人機(jī)答案：A13.無人機(jī)的任務(wù)載荷不包括A.相機(jī)B.雷達(dá)C.電池D.激光測距儀答案：C14.為了提高無人機(jī)的續(xù)航能力，可采取的措施是A.增大電池容量B.降低飛行速度C.優(yōu)化飛行路線D.以上都是答案：D15.無人機(jī)研發(fā)中，測試無人機(jī)飛行性能的場地要求是A.開闊平坦，無障礙物B.有高樓大廈的城市環(huán)境C.山區(qū)復(fù)雜地形D.海邊強(qiáng)風(fēng)環(huán)境答案：A16.關(guān)于無人機(jī)的自動駕駛技術(shù)，以下說法正確的是A.只能按照預(yù)設(shè)路線飛行B.可以根據(jù)實(shí)時(shí)環(huán)境自動調(diào)整飛行C.不需要人工干預(yù)D.飛行過程中不會出現(xiàn)故障答案：B17.無人機(jī)的機(jī)翼設(shè)計(jì)中，展弦比的大小影響A.無人機(jī)的升力系數(shù)B.無人機(jī)的阻力系數(shù)C.無人機(jī)的穩(wěn)定性D.以上都是答案：D18.以下哪種傳感器可用于測量無人機(jī)的氣壓高度A.超聲波傳感器B.激光傳感器C.氣壓傳感器D.加速度傳感器答案：C19.無人機(jī)研發(fā)中，進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)的目的是A.測試無人機(jī)的空氣動力學(xué)性能B.檢查無人機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度C.驗(yàn)證無人機(jī)的通信系統(tǒng)D.調(diào)試無人機(jī)的飛控算法答案：A20.關(guān)于無人機(jī)的回收方式，以下不屬于常見方式的是A.傘降回收B.撞地回收C.滑跑著陸回收D.垂直著陸回收答案：B第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）本大題共5小題，每小題2分，共10分。請將答案填寫在題中的橫線上。1.無人機(jī)的飛行姿態(tài)包括______、______、______。答案：俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏航2.無人機(jī)的動力系統(tǒng)主要由______、______、______等組成。答案：發(fā)動機(jī)、電池、螺旋槳3.無人機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)主要依靠______、______、______等傳感器獲取信息。答案：GPS、慣性測量單元、氣壓計(jì)4.無人機(jī)的任務(wù)載荷根據(jù)不同任務(wù)需求可包括______、______、______等。答案：相機(jī)、雷達(dá)、激光雷達(dá)5.無人機(jī)的飛控系統(tǒng)主要功能有______、______、______。答案：姿態(tài)穩(wěn)定與控制、軌跡跟蹤、任務(wù)管理（二）簡答題（共20分）本大題共4小題，每小題5分，共20分。1.簡述無人機(jī)空氣動力學(xué)原理中升力是如何產(chǎn)生的。答案：當(dāng)無人機(jī)機(jī)翼在空氣中運(yùn)動時(shí)，機(jī)翼上表面氣流速度快，根據(jù)伯努利原理，流速快壓強(qiáng)??；機(jī)翼下表面氣流速度慢，壓強(qiáng)大。上下表面的壓強(qiáng)差產(chǎn)生向上的升力，使無人機(jī)能夠在空中飛行。2.無人機(jī)研發(fā)中，如何選擇合適的材料？答案：要考慮材料的強(qiáng)度、重量、成本、加工性能等因素。如鋁合金重量輕、強(qiáng)度較高，適合機(jī)身制造；碳纖維材料強(qiáng)度高、重量輕，但成本較高，常用于關(guān)鍵部件。同時(shí)要根據(jù)無人機(jī)的設(shè)計(jì)要求和使用場景綜合選擇。3.說明無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)的主要組成部分及其作用。答案：主要由傳感器、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。傳感器測量無人機(jī)的姿態(tài)、位置等信息；控制器根據(jù)傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，發(fā)出控制指令；執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)指令調(diào)整無人機(jī)的飛行姿態(tài)和動力輸出，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定飛行。4.闡述無人機(jī)通信系統(tǒng)的重要性及常見的通信方式。答案：重要性在于實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與地面控制站之間的數(shù)據(jù)傳輸和指令交互，確保無人機(jī)安全、準(zhǔn)確地執(zhí)行任務(wù)。常見通信方式有無線電通信，包括微波頻段通信，具有傳輸距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)傳輸速率較高的特點(diǎn)；還有基于衛(wèi)星通信的方式，可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的通信，但成本較高。（三）分析題（共15分）閱讀以下材料，回答問題。材料：在一次無人機(jī)飛行測試中，發(fā)現(xiàn)無人機(jī)在某一高度飛行時(shí)出現(xiàn)姿態(tài)不穩(wěn)定的情況。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)異常。1.請分析姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)異?？赡艿脑颉＃?分）答案：可能原因有傳感器本身故障，如元件損壞；安裝位置不當(dāng)，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確；受到外界干擾，如電磁干擾影響了傳感器信號傳輸；傳感器校準(zhǔn)不準(zhǔn)確等。2.針對姿態(tài)傳感器數(shù)據(jù)異常，應(yīng)采取哪些解決措施？（5分）答案：首先檢查傳感器硬件是否損壞，如有損壞及時(shí)更換；重新調(diào)整傳感器安裝位置，確保測量準(zhǔn)確；排查外界干擾源，采取屏蔽等措施消除干擾；對傳感器進(jìn)行重新校準(zhǔn)，使其測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。3.姿態(tài)不穩(wěn)定對無人機(jī)飛行有哪些影響？（5分）答案：姿態(tài)不穩(wěn)定會導(dǎo)致無人機(jī)飛行軌跡偏差，無法按照預(yù)定路線飛行；可能使無人機(jī)失去平衡，增加墜機(jī)風(fēng)險(xiǎn)；影響任務(wù)執(zhí)行效果，如搭載相機(jī)時(shí)無法拍攝到穩(wěn)定清晰的畫面；還可能影響無人機(jī)與其他設(shè)備或系統(tǒng)的協(xié)同工作。（四）設(shè)計(jì)題（共10分）設(shè)計(jì)一款用于農(nóng)業(yè)噴灑農(nóng)藥的無人機(jī)。要求：1.簡述該無人機(jī)的總體設(shè)計(jì)思路，包括飛行平臺類型、動力系統(tǒng)選擇等。（5分）答案：飛行平臺可選擇多旋翼無人機(jī)，其穩(wěn)定性好，便于操控。動力系統(tǒng)采用電動系統(tǒng)，效率高且無污染。機(jī)身采用輕質(zhì)材料如鋁合金制造，減輕重量。配備大容量電池以保證足夠的續(xù)航時(shí)間。安裝農(nóng)藥噴灑裝置，包括藥箱、噴頭等，噴頭設(shè)計(jì)要保證噴灑均勻。2.說明該無人機(jī)需要具備哪些任務(wù)載荷及相應(yīng)功能。（5分）答案：任務(wù)載荷主要是農(nóng)藥噴灑裝置，其功能是將農(nóng)藥按照設(shè)定的流量和噴灑范圍均勻地噴灑在農(nóng)作物上。還可配備高精度的定位系統(tǒng)，確保無人機(jī)準(zhǔn)確地在農(nóng)田上方飛行，按照預(yù)設(shè)航線進(jìn)行噴灑作業(yè)。同時(shí)可搭載相機(jī)，用于監(jiān)測農(nóng)作物生長情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)病蟲害等問題。（五）論述題（共5分）論述無人機(jī)研發(fā)在未來農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢及前景。答案：未來農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，