無人機考試試題(含答案)

無人機考試試題(含答案)1.單選題（每題1分，共20分）1.1在《民用無人駕駛航空器實名制登記管理規定》中，起飛全重≥多少克的無人機必須完成實名登記？A.150g?B.250g?C.500g?D.1000g答案：B1.2多旋翼無人機懸停時，電機轉速突然升高而機體高度不變，最可能的原因是A.電池電壓驟降?B.螺旋槳破損?C.GPS丟星?D.磁羅盤干擾答案：A1.3根據ICAODoc10019，Ⅲ類運行的無人機在人口稠密區飛行，其動能限制為A.≤34J?B.≤79J?C.≤150J?D.≤250J答案：B1.4下列哪項不是RTK固定解的必要條件？A.至少5顆共視衛星?B.基站數據延遲＜2s?C.電離層活躍度＜3m?D.無人機空速＜5m/s答案：D1.5某鋰電池標稱容量5000mAh、倍率30C，其最大持續放電電流為A.30A?B.50A?C.150A?D.300A答案：C1.6在FAAPart107中，日出前30min至日出后30min的飛行屬于A.日間運行?B.晨昏運行?C.夜間運行?D.禁止運行答案：C1.7下列關于槳葉雷諾數Re的描述正確的是A.Re與槳葉角無關?B.Re隨海拔升高而增大?C.Re＜50000時升力系數急劇下降?D.Re與溫度成反比答案：C1.8采用LiDAR進行1:500地形測量時，點云密度宜≥A.1pts/m2?B.4pts/m2?C.16pts/m2?D.64pts/m2答案：C1.9多旋翼無人機在6m/s逆風下返航，地速8m/s，其空速為A.2m/s?B.8m/s?C.14m/s?D.無法確定答案：C1.10根據GB/T34946-2017，鏈路中斷3min內未觸發返航屬于A.輕微差錯?B.一般事故征候?C.嚴重事故征候?D.事故答案：C1.11下列哪種傳感器組合可實現無GPS懸停？A.光流+超聲波?B.陀螺儀+加速度計?C.磁力計+氣壓計?D.RTK+IMU答案：A1.12在Pixhawk系統中，EKF3的“compassinnovation”持續＞0.5rad提示A.陀螺儀飽和?B.磁羅盤異常?C.氣壓突變?D.空速管堵塞答案：B1.13某無人機總重4kg，槳盤面積0.5m2，懸停時誘導速度約為（空氣密度1.225kg/m3）A.3.2m/s?B.4.4m/s?C.5.7m/s?D.7.1m/s答案：B1.14根據AC-92-07，無人機在A類空域運行必須配備A.ADS-BOUT?B.二次雷達應答機?C.高頻電臺?D.慣性導航答案：A1.15下列關于鋰聚合物電池存放電壓的描述正確的是A.4.20V/Cell?B.3.80V/Cell?C.3.30V/Cell?D.2.75V/Cell答案：B1.16在攝影測量中，若地面分辨率GSD=5cm，像元尺寸2.4μm，則焦距約A.8mm?B.12mm?C.20mm?D.35mm答案：C1.17多旋翼電機KV值由800降至400，保持電壓不變，則A.扭矩減半、轉速減半?B.扭矩加倍、轉速減半?C.扭矩不變、轉速減半?D.扭矩加倍、轉速不變答案：B1.18下列哪項不是GEO地理圍欄的數據源？A.永久禁飛區?B.臨時管制區?C.障礙物海拔?D.實時天氣答案：D1.19在FMEA中，嚴重度S=9、發生度O=2、探測度D=5，則風險優先數RPN為A.16?B.45?C.90?D.180答案：C1.20無人機進行垂直起降轉固定翼巡航時，最危險的階段是A.旋翼加速?B.傾轉過渡?C.固定翼鎖定?D.旋翼順槳答案：B2.多選題（每題2分，共20分；每題至少2個正確選項，多選少選均不得分）2.1下列哪些屬于《民用無人機駕駛員管理規定》中“視距內運行”必須滿足的條件？A.半徑≤500m?B.相對高度≤120m?C.使用第一人稱視角眼鏡?D.晝間運行?E.保持直接目視答案：ABDE2.2關于多旋翼動力失效后的處置，下列做法正確的有A.立即關閉所有電機?B.進入自旋降落?C.打開降落傘?D.將俯仰角拉至-90°?E.記錄黑匣子數據答案：BCE2.3下列哪些因素會降低RTK固定解的可用性？A.基站距離>20km?B.太陽風暴Kp=6?C.多路徑效應?D.無人機速度>15m/s?E.天線高度>2m答案：ABC2.4在Pix4Dmapper中，造成“空三分層”的原因包括A.航向重疊<60%?B.同一航線曝光延遲突變?C.地面控制點高程錯誤?D.像主點偏移未校正?E.使用rollingshutter未補償答案：ABDE2.5下列哪些屬于無人機系統安全性分析中的“危險源”？A.電機軸承磨損?B.地面站軟件死機?C.操作員疲勞?D.5G基站信號?E.低溫導致電池內阻升高答案：ABCE2.6關于空速管，下列說法正確的有A.總壓口朝向前方?B.靜壓孔位于側面?C.加熱電壓通常為5V?D.結冰會導致指示空速偏高?E.無人機常用加熱電流>3A答案：ABE2.7下列哪些情況必須重新進行磁羅盤校準？A.固件升級?B.更換GPS模塊?C.更換電池型號?D.從廣州飛往北京?E.載重變化>20%答案：AD2.8在《輕小型無人機運行規定（試行）》中，下列哪些區域被劃定為“重點地區”？A.大型發電站?B.軍事禁區?C.人口＞100萬的市區上空?D.省級政府大樓周邊100m?E.海拔3500m高原答案：ABCD2.9下列哪些措施可降低電機電磁干擾對磁羅盤的影響？A.電機外殼鍍鎳?B.羅盤遠離動力線?C.增加鐵氧體磁環?D.降低PWM頻率?E.使用屏蔽電纜答案：BCE2.10關于LiDAR回波次數，下列說法正確的有A.植被區宜采用多回波?B.首回波對應樹冠?C.末回波對應地面?D.回波次數與激光功率無關?E.回波次數越多點密度越高答案：ABC3.填空題（每空1分，共20分）3.1根據國際民航組織，無人機與有人機之間的橫向間隔標準在管制空域內最小為________海里。答案：33.2某四旋翼單電機最大推力8N，整機重量6kg，則其理論懸停油門百分比為________%。（g=9.8m/s2）答案：61.33.3在攝影測量中，若像片重疊度為80%，航線重疊度為60%，則標準配置下1km2需約________張像片（GSD=3cm，像幅6000×4000，地面長寬450m×300m）。答案：1803.4鋰電池在0℃環境下有效容量約為20℃時的________%。答案：703.5當無人機以25m/s真速在海拔3000m飛行時，指示空速約為________m/s。（ρ0=1.225kg/m3，ρ=0.909kg/m3）答案：21.43.6EKF姿態估計中，陀螺儀零偏bias的單位是________。答案：rad/s3.7根據GB50497-2019，輸電線路通道測量時，LiDAR點云高程中誤差應≤________倍地形起伏。答案：1/33.8在FAALAANC系統中，授權高度網格分辨率在ClassB空域為________ft。答案：503.9某電機KV=580，電池6S滿電25.2V，空載轉速為________rpm。答案：146163.10多旋翼的槳盤載荷定義為單位________面積上的________。答案：槳盤、重量3.11根據AC-92-07，無人機在人口稠密區運行，其單發失效后動能≤________J。答案：793.12在RTCM3.2消息中，提供基站坐標的消息號為________。答案：10053.13無人機鏈路預算中，若接收靈敏度-100dBm，發射功率20dBm，天線增益合計6dBi，則允許最大路徑損耗為________dB。答案：1263.14在Pixhawk中，設置參數RTL_ALT=________表示返航高度為當前高度。答案：-13.15根據ISO21384-3，無人機系統安全完整性等級最高為________級。答案：SIL33.16攝影測量空三加密時，像點坐標量測中誤差一般要求≤________μm。答案：33.17在《民用航空空中交通管理規則》中，無人機申請隔離空域應提前________小時。答案：243.18多旋翼的“動力冗余度”指在________臺電機失效時仍能安全著陸。答案：13.19激光雷達波長1550nm相比905nm在大氣中衰減更________。答案：小3.20無人機電磁兼容試驗中，輻射發射測試頻率范圍通常為________MHz～6GHz。答案：304.判斷題（每題1分，共10分；正確打“√”，錯誤打“×”）4.1多旋翼無人機在懸停時，誘導功率占總功率比例隨重量增加而減小。?答案：×4.2根據FAAPart107，夜間運行必須加裝防碰撞燈，且可見距離≥3SM。?答案：√4.3激光雷達的“點云密度”與飛行速度成正比。?答案：×4.4在EKF中，加速度計主要修正姿態角誤差，而GPS主要修正位置誤差。?答案：√4.5電機KV值越高，相同電壓下扭矩越大。?答案：×4.6使用rollingshutter相機進行攝影測量時，高速前向運動會引入“梯形畸變”。?答案：√4.7無人機在雨霧天氣飛行，2.4GHz鏈路比900MHz鏈路衰減更小。?答案：×4.8根據GB/T34946-2017，無人機鏈路中斷≥90s即構成事故征候。?答案：√4.9在Pix4D中，加入地面控制點可降低“dome誤差”。?答案：√4.10固定翼無人機失速速度隨重量增加而減小。?答案：×5.簡答題（封閉型，每題5分，共20分）5.1寫出多旋翼懸停時誘導功率P_ind的表達式，并說明各符號含義。答案：P_ind=T^(3/2)/(√(2ρA))，其中T為總推力(N)，ρ為空氣密度(kg/m3)，A為槳盤面積(m2)。5.2簡述RTK“固定解”與“浮點解”的本質區別。答案：固定解中整周模糊度已被解算為整數，水平精度可達1cm+1ppm；浮點解中模糊度仍為實數，精度為dm級。5.3列舉造成攝影測量“空三扭曲”的三種常見原因。答案：①相機檢校參數錯誤；②航線彎曲或重疊不足；③地面控制點分布不合理或坐標錯誤。5.4說明電機軸承磨損對無人機安全的具體影響鏈。答案：軸承磨損→轉子偏心→振動增大→IMU噪聲升高→姿態誤差→控制律發散→失控墜毀。6.簡答題（開放型，每題10分，共20分）6.1某山區輸電線路巡檢項目需用多旋翼對檔距600m、高差200m的跨江塔段進行精細化巡視，請從飛行平臺、傳感器、空域審批、風險控制四方面給出技術方案。答案要點：①平臺：六旋翼冗余，起飛重量＜7kg，抗風≥10m/s，續航≥25min；②傳感器：30×可見光變焦+640×512紅外，增穩云臺，激光測距≤5cm；③空域：向AOPA申請臨時隔離空域，提交《飛行方法》《應急程序》，提前7日協調軍方；④風險：設置電子圍欄+備用降落傘，地面站雙鏈路（900MHz+4G），風速＞8m/s停飛，船上設應急回收網。6.2結合FAAPart107與我國《民用無人駕駛航空器駕駛員管理規定》，對比分析兩國對“超視距運行”在培訓、考試、運行、監管四方面的差異，并提出我國可借鑒之處。答案要點：①培訓：美要求BFR（每24月），我要求視距內升級超視距需額外10h帶飛；②考試：美僅筆試，增加空域圖題；我需口試+實操；③運行：美需LAANC實時授權，我需提前24h申請隔離空域；④監管：美采用RemoteID網絡廣播，我采用UTM+運營商平臺；借鑒：引入美LAANC即時授權機制，減少審批時間；推廣網絡化RemoteID，降低監管成本。7.計算題（共30分）7.1（8分）某四旋翼單槳直徑0.38m，總重2.5kg，海平面懸停，空氣密度1.225kg/m3，假設理想懸停誘導因子k=1.2，求：(1)單槳推力；(2)誘導速度；(3)誘導功率；(4)若電機效率80%、電調95%、電池電壓22.2V，求懸停電流。答案：(1)T=2.5×9.8/4=6.125N；(2)v=√(T/(2ρA))=√(6.125/(2×1.225×0.1134))=4.71m/s；(3)P_ind=Tv×k=6.125×4.71×1.2=34.6W，總推力功率4×34.6=138.4W；(4)I=138.4/(0.8×0.95×22.2)=8.2A。7.2（8分）某固定翼無人機起飛重量12kg，翼載荷0.48kN/m2，翼型Cl_max=1.5，海平面空氣密度1.225kg/m3，求：(1)機翼面積；(2)失速速度；(3)若要求起飛離地速度為失速速度1.2倍，求滑跑距離（平均加速度0.8m/s2）。答案：(1)S=mg/翼載荷=12×9.8/480=0.245m2；(2)V_stall=√(2mg/(ρSCl_max))=√(2×117.6/(1.225×0.245×1.5))=28.4m/s；(3)V_lof=1.2×28.4=34.1m/s，滑跑距離s=V_lof2/(2a)=34.12/(2×0.8)=727m。7.3（6分）某LiDAR系統激光重復頻率300kHz，飛行速度30m/s，航高150m，掃描角±30°，點云腳點間距要求≤0.25m，求：(1)最大掃描線間距；(2)是否滿足要求？答案：(1)每米點數=300000/30=10000pts/m，單線橫向覆蓋寬度=2×150×tan30°=173.2m，單線點數=173.2/0.25=692.8，需線間距=30/(10000/692.8)=2.08m；(2)2.08m＞0.25m，故橫向間距滿足；縱向由重復頻率保證，滿足。7.4（8分）某航攝項目要求GSD=3cm，成圖比例尺1:500，像元大小3.45μm，相機焦距20mm，航向重疊75%，旁向重疊50%，測區2km×1km，求：(1)相對航高；(2)單像片地面覆蓋長寬；(3)像片總數；(4)若單架次可飛120像片，需多少架次？答案：(1)H=f×GSD/像元=0.02×0.03/3.45e-6=174m；(2)像幅5450×3633，地面長=0.03×5450=163.5m，寬=0.03×3633=109m；(3)航線數=1000/(109×0.5)=18.4→19，每線長2000m，每航線像片=2000/(163.5×0.25)=49，總數=19×49=931；(4)架次=931/120=7.8→8架次。8.綜合分析題（共20分）背景：某城市核心區需對一座200m高的玻璃幕墻大樓進行無人機外墻缺陷檢測，區域處于ClassB空域，下方有地鐵樞紐與步行街，人流密度峰值每小時1.5萬人。市政要求檢測精度≤5mm，工期3天，僅允許每日0:00–4:00作業。問題：(1)從適航、空域、平臺、傳感器、數據處理、風險緩解六方面，給出完整技術實施方案；(2)繪制作業流程甘特圖（精確到小時）；(3)若突發鏈路中斷且無人機懸停于180m高度，給出應急決策樹。答案：(1)適航：采用＜7kg六旋翼，具備SIL2安全等級，提供適航聲明；空域：向民航地區管理局提交《夜間人口稠密區運行安全評估》，附Remot