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2025年无人机驾驶员执照航空导航原理与导航系统专题试卷及解析

2025年无人机驾驶员执照航空导航原理与导航系统专题试卷及解析

第一部分：单项选择题（共10题，每题2分）

1、无人机在执行长距离航迹飞行时，最常用的自主导航系统是？

A、惯性导航系统（INS）

B、全球定位系统（GPS）

C、视觉导航系统

D、地形匹配导航系统

【答案】B

【解析】正确答案是B。全球定位系统（GPS）能够提供全球覆盖、全天候、高精度的三维位置、速度和时间信息，是无人机长距离航迹飞行中最主要和最可靠的自主导航手段。A选项惯性导航系统（INS）虽然自主性强，但其误差会随时间累积，不适合长时间单独使用；C选项视觉导航系统作用距离有限，且易受光照和环境影响；D选项地形匹配导航系统需要有精确的数字高程地图，且在平坦地区效果不佳。知识点：全球定位系统（GPS）的特点与应用。易错点：容易混淆不同导航系统的适用场景，误认为INS因为完全自主而更适合长距离飞行，忽略了其误差累积的致命缺陷。

2、在GPS信号完全丢失的情况下，下列哪种导航系统可以为无人机提供短时间的导航能力？

A、北斗卫星导航系统（BDS）

B、GLONASS系统

C、惯性导航系统（INS）

D、伽利略卫星导航系统

【答案】C

【解析】正确答案是C。惯性导航系统（INS）是一种不依赖外部信号的自主式导航系统，它通过测量无人机的加速度和角速度来推算其当前位置、姿态和速度。因此，在GPS等卫星导航信号丢失时，INS可以独立工作，为无人机提供短时间（通常是几分钟到十几分钟）的导航能力，但误差会随时间迅速增大。A、B、D选项均为卫星导航系统，它们与GPS类似，都需要接收外部卫星信号，在GPS信号丢失的环境（如强电磁干扰、城市峡谷、隧道内）下，它们也可能同时失效。知识点：惯性导航系统的自主性与误差特性。易错点：考生可能认为其他卫星导航系统可以作为GPS的备份，但在同一干扰环境下，不同卫星系统可能同时失效，而INS是唯一不依赖外部信号的。

3、无人机导航系统中，用于测量飞行器姿态角（俯仰、横滚、偏航）的核心传感器是？

A、气压计

B、磁罗盘

C、惯性测量单元（IMU）

D、空速管

【答案】C

【解析】正确答案是C。惯性测量单元（IMU）通常包含陀螺仪和加速度计。陀螺仪用于测量角速度，通过对角速度积分可以得到姿态角（俯仰、横滚、偏航）的变化；加速度计用于测量线加速度，结合重力分量也可以辅助解算姿态。因此，IMU是测量无人机姿态的核心传感器。A选项气压计用于测量气压高度；B选项磁罗盘用于测量航向（偏航角），但易受磁场干扰，且无法测量俯仰和横滚；D选项空速管用于测量飞行器的空速。知识点：惯性测量单元（IMU）的组成与功能。易错点：容易将磁罗盘与IMU的功能混淆，磁罗盘仅提供航向参考，而完整的姿态测量需要IMU。

4、差分GPS（DGPS）技术的主要目的是？

A、提高GPS信号的接收灵敏度

B、消除或减弱电离层和对流层延迟等公共误差

C、增加GPS卫星的可见数量

D、实现GPS信号在室内的覆盖

【答案】B

【解析】正确答案是B。差分GPS（DGPS）技术的基本原理是，在位置已精确测定的基准站上设置GPS接收机，计算GPS测量值与真实位置之间的误差（主要包括卫星钟差、电离层/对流层延迟等公共误差），然后将这些误差修正信息通过数据链发送给移动站（无人机），移动站利用这些信息来修正自己的GPS观测值，从而显著提高定位精度。A、C、D选项都不是DGPS的主要目的。知识点：差分GPS（DGPS）的工作原理与作用。易错点：可能误认为DGPS是增强了信号本身，实际上它是通过数据链提供误差修正值来提高精度，而不是改变原始GPS信号的物理特性。

5、无人机进行精准农业作业时，常使用RTKGPS技术，其定位精度可达？

A、米级

B、分米级

C、厘米级

D、毫米级

【答案】C

【解析】正确答案是C。RTK（RealTimeKinematic，实时动态）载波相位差分技术是GPS测量中精度最高的一种方式。它通过实时处理两个测量站载波相位的差分，能够实时提供观测点在指定坐标系中的三维定位结果，其精度通常可达厘米级（12厘米）。这种高精度非常适合精准农业中的变量喷洒、精细播种等作业。A选项米级是标准单点GPS的精度；B选项分米级是普通DGPS的精度；D选项毫米级精度通常需要静态测量或特殊的后处理技术，实时动态下难以达到。知识点：RTKGPS技术的特点与精度等级。易错点：容易混淆不同GPS增强技术的精度等级，需要记住RTK是厘米级，DGPS是分米级，标准GPS是米级。

6、在无人机导航中，“航路点”（Waypoint）是指？

A、无人机的起飞点

B、无人机的降落点

C、飞行航线上预设的具有特定坐标位置的控制点

D、无人机飞行的最大高度点

【答案】C