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2023电力行业多旋翼无人机竞赛
10,025
多选题

固定翼无人机自动定高模式飞行时,持续升高或下降,可能的原因是( )。

A
角速度计故障
B
动力系统故障
C
高度传感器故障
D
加速度计故障
E
超声波传感器故障

答案解析

正确答案:BC

解析:

**解析:** 在固定翼无人机的自动定高模式(Altitude Hold)下,飞控系统主要依赖**高度传感器**(如气压计、GPS、超声波或激光雷达等)获取当前高度数据,并与设定目标高度进行比较。通过PID等控制算法,飞控计算出所需的升力变化,进而调整油门(动力系统输出)和俯仰角,以维持高度稳定。 若出现持续升高或下降的现象,说明闭环控制系统无法正确感知高度或无法执行正确的高度修正指令。具体分析如下: 1. **C. 高度传感器故障(正确)**: * 高度传感器是定高模式的“眼睛”。如果气压计漂移、受气流干扰严重,或者超声波/激光传感器读数错误(例如在地面附近受地面效应影响或超出量程),飞控接收到的就是错误的高度信息。 * 例如,若传感器显示高度低于实际高度,飞控会命令增加油门试图爬升,导致无人机持续升高;反之则持续下降。这是导致定高失效最直接的原因。 2. **B. 动力系统故障(正确)**: * 动力系统(电机、电调、螺旋桨、电池)是执行高度控制的“肌肉”。 * 如果动力系统存在故障,如电机出力不足、螺旋桨破损、电调响应异常或电池电压骤降导致功率受限,即使飞控发出了正确的增加油门指令,无人机也无法产生足够的升力来维持或提升高度,从而导致持续下降。 * 反之,若电调校准错误或油门曲线异常,可能导致最小油门过大,使无人机无法降低到预定高度而持续升高。 3. **其他选项分析**: * **A. 角速度计(陀螺仪)故障**:陀螺仪主要用于测量角速度,维持姿态稳定(自稳模式)。虽然姿态不稳定会影响高度保持,但单纯的陀螺仪故障通常导致无人机翻滚、失控或姿态剧烈震荡,而不是单纯的“持续升高或下降”。 * **D. 加速度计故障**:加速度计主要用于测量线性加速度,辅助姿态解算和位置估算。其故障更多影响姿态水平保持或导航精度,对纯高度保持的影响不如高度传感器和动力系统直接。 * **E. 超声波传感器故障**:超声波传感器仅在低空(通常<5-10米)有效。如果在高空飞行,系统主要依赖气压计。虽然超声波故障在低空定高时会有影响,但它属于“高度传感器”的一种。题目中C选项“高度传感器故障”是一个更通用、涵盖面更广的正确选项。在多选题中,若已选C,E通常被视为C的子集或特定情况,但在本题的标准答案逻辑中,通常考察的是最核心的两大要素:**感知层(高度传感器)**和**执行层(动力系统)**。此外,超声波在高空无效,若无人机在中高空出现持续升降,超声波故障不是原因,而气压计(属于高度传感器)故障才是。因此C比E更具普适性。部分题库可能将E也视为正确(如果是低空场景),但根据给出的标准答案BC,出题意图侧重于**核心感知元件**和**核心执行机构**。 **结论:** 导致固定翼无人机在自动定高模式下持续升高或下降的主要原因,一是**感知错误**(高度传感器故障,选C),二是**执行无力或异常**(动力系统故障,选B)。 故正确答案为:**B、C**

相关知识点:

定高模式升降或因传感受损

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