多旋翼無人機

1、素質(zhì)教育機器人工程類試題 無人機競賽試題無人機競賽試題解析解析 中國中國機器人運動工作機器人運動工作委員會委員會專家委員會專家委員會 無人機競賽試題解析地面站、飛行、任務載荷答案：題1： 一個完整的固定翼無人機系統(tǒng)應包括 系統(tǒng)、 系統(tǒng)、 系統(tǒng)以及無人機的地面控制和保障人員。 無人機競賽試題解析活塞、渦輪、轉(zhuǎn)子、太陽能答案：題2：固定翼無人機采用的發(fā)動機主要有 式、 式、 式和 式。無人機競賽試題解析機架、飛控板、電子調(diào)速器(電調(diào))、電機、螺旋槳、通信設備(數(shù)傳/圖傳等)和遙控器。答案：題3：遙控旋翼無人機的硬件組成包括 、 、 、 、 、 和 。 無人機競賽試題解析操

2、作系統(tǒng)、任務調(diào)度程序、硬件資源管理程序、飛控程序、導航制導和測控程序答案：題4：旋翼無人機飛行軟件由 、 、 、 、 和 等部分組成。 無人機競賽試題解析題5：四旋翼無人機的4個旋翼處于同一高度平面，且結構和半徑都相同。4個電機對稱地安裝在無人機的支架端，支架中間安放飛行控制計算機和外部設備，結構形式如下圖所示。如下所示，電機 1和電機 3作逆時針旋轉(zhuǎn)，電機 2和電機 4作順時針旋轉(zhuǎn)，規(guī)定沿 x軸正方向運動稱為向前運動，箭頭在旋翼的運動平面上方表示此電機轉(zhuǎn)速提高，在下方表示此電機轉(zhuǎn)速下降。根據(jù)四旋翼無人機的原理，圖(a) 中無人機做 運動，圖(b) 中無人機做 運動，圖(c) 中無人機做 運動

3、，圖(d) 中無人機做 運動，圖(e) 中無人機做 運動，圖(f) 中無人機做 運動。 無人機競賽試題解析垂直、俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏航、前后、側(cè)向答案： 無人機競賽試題解析100010=10000毫安或10安培；1/2=0.5小時；121.5=8安培。答案：題6：旋翼無人機常用鋰電池做動力。一個1000mAh(毫毫安時安時）、10C的電池，最大放電電流可達 。若工作電流為2安，該電池可供無人機飛行 。若電機的電阻是1.5歐姆，那么在電池有12V電的情況下，忽略電調(diào)和線路的電阻不計，電流等于 。 無人機競賽試題解析3000；高KV值定義為：轉(zhuǎn)速/V，意思為輸入電壓每增加1伏特，無刷電機空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速增加的轉(zhuǎn)

4、速值。答案：題7：某旋翼無人機采用1000kv電機，若電機外加電壓為3v，則其空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為 轉(zhuǎn)。電機的kv值越大，對控制精度要求越 。無人機競賽試題解析D答案：題8：旋翼無人機懸停時用鋼絲繩吊著重物，比較在重物靜止時，重物勻速上升時，重物勻速下降時鋼絲繩對重物的拉力大小，則 。A.重物勻速上升時，拉力最大 B.重物靜止時，拉力最大 C.重物勻速下降時時，拉力最大 D.上述三種情況，拉力一樣大 無人機競賽試題解析AF、AG、AD、AE答案：題9：固定翼無人機從高空投擲物品。給出該物品在各種條件下經(jīng)過的不同路徑如圖1所示。如果沒有風，該物品沿曲線 飛行；如果順風，該物品沿曲線 飛行；如果有不大的逆風

5、且上下層大氣的風向一致，該物品沿曲線 飛行；如果上層是逆風而下層風向同上層相反(平常就是這樣)，則該物品沿曲線 飛行。無人機競賽試題解析 B答案：題10：無人機送快遞時，投放一個質(zhì)量為m的物件以a=2g的加速度豎直向下運動，在此物件下降h高度過程中 。A.重力勢能減少了2mgh B.動能增加了2mghC.機械能不變 D.機械能增加了2mgh無人機競賽試題解析 A答案：題11：四旋翼無人機的4個電調(diào)的正負極需要 。A.并聯(lián)后接到電池的正負極上 B.串聯(lián)后接到電池的正負極上C.先兩兩并聯(lián)再串聯(lián)后接到電池的正負極上D.先兩兩串聯(lián)再并聯(lián)后接到電池的正負極上無人機競賽試題解析 B (垂直、俯仰、滾轉(zhuǎn)、偏

6、航、前后、側(cè)向)答案：題12：四旋翼無人機有 。A.6個輸入力、6個狀態(tài)輸出 B.4個輸入力、6個狀態(tài)輸出C.6個輸入力、4個狀態(tài)輸出 D.4個輸入力、4個狀態(tài)輸出無人機競賽試題解析 C答案：題13：使四旋翼無人機實現(xiàn)垂直上升的控制方法是 。A.兩個位置相鄰的電機轉(zhuǎn)速同步增大，另外兩個電機轉(zhuǎn)速不變B.兩個位置相對的電機轉(zhuǎn)速同步增大，另外兩個電機轉(zhuǎn)速不變C.4個電機轉(zhuǎn)速同步增大 D.4個電機轉(zhuǎn)速同步減小無人機競賽試題解析 D答案：題14：使四旋翼無人機實現(xiàn)前后運動或側(cè)向運動時，只需改變其中兩個電機的轉(zhuǎn)速，其余兩個電機轉(zhuǎn)速不變。具體控制方法是 。A.某電機轉(zhuǎn)速增大時，其相鄰的一個電機轉(zhuǎn)速 同步減小

7、，兩個轉(zhuǎn)速改變量大小應相等B.某電機轉(zhuǎn)速增大時，其相鄰的一個電機轉(zhuǎn)速 同步增大C.某電機轉(zhuǎn)速減小時，其相對的電機轉(zhuǎn)速同步 減小D.某電機轉(zhuǎn)速增大時，其相對的電機轉(zhuǎn)速同步 減小，兩個轉(zhuǎn)速改變量大小應相等無人機競賽試題解析 C答案：題15：使四旋翼無人機實現(xiàn)偏航的控制方法是 。A.4個電機轉(zhuǎn)速同步增大B.4個電機轉(zhuǎn)速同步減小C.兩個位置相對的電機轉(zhuǎn)速同 步增大，另外兩個電機轉(zhuǎn)速 同步減小 D.兩個位置相鄰的電機轉(zhuǎn)速同步增大，另外兩個電機 轉(zhuǎn)速同步減小無人機競賽試題解析 D答案：題16：無人機在空中水平方向上勻速飛行，同時空投救災物品，在無人機空投救災物品的前后，無人機的動能和重力勢能變化的情況是

8、。A.動能增加，重力勢能減少 B.動能減少，重力勢能增加C.動能和重力勢能都增加 D.動能和重力勢能都減少無人機競賽試題解析 C答案：題17：某無人機水平勻速飛行，從無人機上每隔1s釋放一個鐵球，先后共釋放4個，若不計空氣阻力，則4個鐵球 。A.在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點是等間距的B.在空中任何時刻總是排成拋物線，它們的落地點不是等間距的C.在空中任何時刻總是在無人機正下方排成豎直的直線，它們的 落地點是等間距的D.在空中任何時刻總是在無人機正下方排成豎直的直線，它們的 落地點不是等間距的無人機競賽試題解析 D答案：題18：某無人機在空中某點以相同的速率同時分別豎直向上、豎直向

9、下、水平向右、水平向左拋出四個小球，不計空氣阻力，在小球落地前一瞬間，以四個小球所在位置為頂點，所構成的圖像是 。A.任意四邊形 B.長方形 C.菱形 D.正方形無人機競賽試題解析 A答案：題19：如圖所示，某旋翼無人機懸停在高度為200m的空中測量塔的高度。測得塔頂與塔底的俯角分別是30和60，則塔高h為 。無人機競賽試題解析 無人機競賽試題解析 A答案：題20：某無人機在空中勻速水平飛行時，每隔相等時間從無人機上自由落下物體，在無人機上的攝像機記錄觀察到這些物體在空中構成的形狀是（不計空氣阻力） 。A.一條豎直的直線 B.一條向前彎曲的直線C.一條向后彎曲的直線D.以上答案均不正確 A、B

10、、D、E答案：題21：提高航程的主要辦法是 。A.減小發(fā)動機的燃油消耗率B.增加無人機的最大升阻比C.空中加油D.在無人機總重量一定的情況下，減小結構重量E.增加無人機載油量無人機競賽試題解析 A、C答案：題22： 關于無人機爭霸賽中激光武器的使用，下列說法中正確的是 。A.空中無人機在攻擊掩體中隱藏的偵查兵時，激光槍應瞄準所看 到的目標B.地面的狙擊手用激光槍攻擊空中無人機時，應瞄準目標的上方C.地面的狙擊手用激光槍瞄準空中的無人機就能擊中目標D.地面的狙擊手攻擊飛行的無人機時，應瞄準無人機的正前方無人機競賽試題解析 正確答案：題23： 升限是一架飛機能飛多高的指標。正確 錯誤無人機競賽試題

11、解析 錯誤答案：題24：某固定翼無人機的起飛過程如圖所示，無人機的起飛距離越長則起飛性能越好。正確 錯誤無人機競賽試題解析 正確答案：題25：某固定翼無人機的著陸過程如圖所示，無人機的著陸距離越長則著陸性能越好。正確 錯誤無人機競賽試題解析 正確答案：題26：無人機和機器人上經(jīng)常安裝照相機，照相機的鏡頭是由幾個鏡片組成的，它相當于一個凸透鏡。正確 錯誤無人機競賽試題解析 正確答案：題27：磁性材料按其磁化后保持磁性的情況不同分為硬磁材料和軟磁材料，硬磁材料可用于計算機中存儲信息的磁盤，而軟磁材料可用于電磁鐵的鐵芯。正確 錯誤無人機競賽試題解析 題28：水平飛行的無人機在目標的正上方空投一個木箱

12、，則木箱的落地位置 。無人機競賽試題解析答案： BA.在目標處 B.在目標的前方C.在目標的后方 D.無法確定 正確答案：題29：無人機投放救災物資，在降落傘未打開時，該物資做加速運動；降落傘打開后最終做勻速降落。正確 錯誤無人機競賽試題解析錯誤 (六自由度四旋翼直升機有四個輸入,同時卻有六個輸出,所以它又是一種欠驅(qū)動系統(tǒng))答案：題30： 四旋翼無人機有4個自由度。正確 錯誤無人機競賽試題解析 正確答案：題31：制造一架無人機，不攜帶燃料，只利用太陽能就能飛行，這符合能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。正確 錯誤無人機競賽試題解析 200米答案：題32：某旋翼無人機從空中拍攝到一段高速公路，得到它的長度為1

13、0cm，已知照片與實物的比例是1：2000， 求該段高速公路實際長度？無人機競賽試題解析(1)不能落在院子里(2) h=1/2gt2,包裹落地需要的時間為以100km/h的速度在水平方向移動的距離為M，所以包裹將落在院子前方(無人機飛行方向)大約390m的地方。（100X1000/360014=388.88)答案：題33：固定翼無人機奉命將一個重要包裹空投到指定的院子里。該無人機在1000m高空以100km/h的速度飛行，若飛到該院子上空時讓包裹落下(忽略空氣阻力)，(1)該包裹能否落在院子里？(2)該包裹將落在何處？s148 . 910002無人機競賽試題解析 8倍(阻力Fv2, 功率=阻力

14、速度v3 ） 答案：題34： 飛機運動時受到的阻力大小與運動速度有關。當運動速度很大時，阻力的大小與速度的平方成正比，如果這時要將飛機做勻速運動的速度增大到原來的2倍，則發(fā)動機的輸出功率要增大到原來的幾倍？無人機競賽試題解析C （飛機的質(zhì)量遠大于飛鳥質(zhì)量，近似認為撞后飛機速度保持不能變，設飛鳥身長30cm（L)，沖擊力為F，相撞過程中飛鳥重心移動15cm,速度與飛機相同，根據(jù)動能定理： FL/2=1/2mv2，所以F=8.3106 N） 沖擊力做功等于飛鳥動能答案：題35： 通過估算，說明鳥類對無人機飛行的威脅，設飛鳥的質(zhì)量為m=1kg，無人機的飛行速度為500m/s，飛鳥與無人機碰撞后，其產(chǎn)

15、生的沖擊力約為多少？A.104 N B.103 N C.106 N D.108 N無人機競賽試題解析 (1)600 N （F=mg=60 x10)答案：題36：一質(zhì)量為60 kg的救災藥品箱從某無人機上投放，經(jīng)過一小段時間后在離地面8 km時開始以5m/s的速度勻速下降至地面。g取10N/kg，求：(1)藥品箱勻速下降時，降落傘對藥品箱的拉力。(2)藥品箱下降過程中，藥品箱重力所做的功及重力的功率。(2)W =4.8106 J (w=mgh=60 x10 x8x103=4.8x106J) P =3103 W (P=W/t , t=s/v=1600s, 1瓦=1焦耳/秒)無人機競賽試題解析 (1

16、)20S (h=1/2at2 ,h=2000,a=g=10)答案：題37：(2)2.5102m/s(s2=32002-20002, v=s/10s)無人機以恒定的速度v沿水平方向飛行，飛行高度2000m，在飛行過程中釋放一炸彈，經(jīng)30s后無人機接收到炸彈落地爆炸聲，假設此爆炸聲向空間各個方向的傳播速度都為320m/s，炸彈受到的空氣阻力可以忽略，取g=10m/s2 。問（1）炸彈經(jīng)過多長時間落地？（2）該無人機的飛行速度是多少？hs3200m無人機競賽試題解析答案：題38：為了測量兩個山頂M、N間的距離，某無人機沿水平方向在A、B兩點進行測量，A、B的距離為d，A點到M、N的俯角為1，1；B點到M、N的俯角為2，2；A、B、M、N在同一鉛垂平面內(nèi)，如圖所示。請計算M、N之間的距離。無人機競賽試題解析 題39： 聲音在空