无人机飞行控制系统设计（山东联盟）智慧树知到期末考试答案章节答案2024年山东航空学院

无人机飞行控制系统设计（山东联盟）智慧树知到期末考试答案+章节答案2024年山东航空学院ARMCortex-M4内核是微控制器的中央处理单元CPU，配合外围设备模块和组件，形成完整的基于Cortex-M4的微控制器。（）

答案:对无人机的遥控器和遥控接收机是遥控链路的重要组成部分，负责将地面操控人员的控制指令传送到机载飞控上，以便飞控按照指令执行。（）

答案:对卡尔曼滤波实际上是一种系统状态观测估计器，用来描述一个系统的输入、输出和内部递归迭代及重构的方式。（）

答案:对函数xQueueSend用干任务中消息发送。（）

答案:对油门曲线是用来调整油门的操作曲线使得操纵杆动作和输出的响应相协调。（）

答案:对除了旋翼的个数和安装位置，每个旋翼位置还可以配置成单桨与共轴双桨的方式。（）

答案:对互斥信号量的主要作用是对资源实现互斥访问，使用二值信号量也可以实现互斥访问的功能。（）

答案:对惯性导航系统主要的缺点是导航误差会随时间累积。（）

答案:对四轴飞行器双闭环PID控制中，外环PID采用遥控输入信号作为目标变化角度，与姿态解算任务解算出当前姿态角作差，得到误差角。将外环误差角速度作为第二级角速度控制器的输入，从而进行内环PID控制。（）

答案:对在PID控制中，P代表比例控制，D代表微分控制。（）

答案:对有时四旋翼飞行器的飞行高度往往会超出超声波传感器的探测范围,因此可以通过气压传感器来探测飞行器所处的高度。（）

答案:对VR眼镜及虚拟现实显示头戴设备，是结合仿真技术与计算机图形学人机接口技术、多媒体技术、传感技术和网络技术等多种技术的产品，是借助计算机及最新传感器技术创造的一种崭新的人机交互手段。（）

答案:对单目视觉用于室内定位的缺点是环境尺寸只能通过单目平移获取,误差较大,无法直接估计运动距离的真实尺度，需要附加惯性传感器,不能同时获取密集的环境三维信息，且算法结构复杂导致实现起来更为困难。（）

答案:对光流传感器,即视觉运动感知系统,其原理是利用一个或多个视觉传感器系统,通过在时间上采集图像序列,并利用图像序列中的像素强度数据的时域变化和相关性来确定各自像素位置的“运动”,从而通过算法识别出图像中的物体相对于视觉传感器几何中心的运动信息,即研究图像灰度在时间上的变化与景象中物体结构及其运动的关系。（）

答案:对视觉里程计技术根据所使用的视觉系统不同，可以分为单目和立体两类。（）

答案:对一般直接控制舵机的常见PWM信号的周期有50Hz和300Hz两类。50Hz的PWM信号采集器在早期使用模拟电路直接采集，而300Hz的PWM信号采集是采用数字电路。（）

答案:对植保无人机是使用无人机来进行农林植物保护作业的无人驾驶飞机，该类型的无人飞行器是由无人机、GPS锁定和喷洒机组成，通过地面遥控或者GPS锁定来实现对植物进行喷洒药剂、播种和洒粉等工作。（）

答案:对PID控制器的调参通常是通过经验测试调整，并且它只能将系统调整到某种可接受的近似状态，且并不确定是否能调整到有更优的控制器。（）

答案:对比较精准的室内定位技术是利用室内动作捕捉系统来进行飞行器的状态估计,其代表应用是VICON运动捕捉系统。（）

答案:对使用信号量的最初目的是为了给共享资源建立一个标志,该标志表示该共享资源被占用的情况。（）

答案:对嵌入式实时操作系统的核心就是调度器和任务切换。（）

答案:对1920年，法国工程师设计并制造了多旋翼的飞行器，经过一系列实验，于1923年实现飞行并创造了直升机领域的世界纪录——留空时间达到14分钟。（）

答案:对UWB信号通过基站与定位目标之间发送脉冲信号来测量飞行时间TOF，以进行测距。（）

答案:对气压传感器主要的传感元件是一个对气压传感器内的强弱敏感的薄膜,电路方面它连接了一个柔性电阻器。当被测气体的压力降低或升高时,这个薄膜变形带动顶针,同时该电阻器的阻值将会改变,电阻器的阻值发生变化,从传感元件取得0～3V的信号电压,经过A/D转换由数据采集器接收。（）

答案:对在系统复位之后引导进入main函数，同时在进人main函数之前，调用SystemInit系统初始化函数完成系统时钟等相关配置。（）

答案:对采用四元数对飞行器姿态进行估计，只需要每个时钟采样周期循环迭代运算出新的四元数，就可以获得方向余弦矩阵，从而获得实时的欧拉角信息。（）

答案:对MAVLink协议可以工作在2.4GHz,900MHz和433MHz波段,兼容传统无线发射设备,能够全双工工作。（）

答案:对现代导航系统都是通过GNSS全球卫星定位系统获取精准的定位和速度信息来对惯导系统进行修正。（）

答案:对消息队列就是通过RTOS内核提供的服务，任务或中断服务子程序可以将一个消息放入到队列。（）

答案:对惯性测量元件是一种能够在惯性系中测量载体自身三维加速度和三维角度的设备，主要分为加速度计和角速度计两种，统称惯性测量元件。（）

答案:对飞行控制系统一般还需要提供各种其他的功能和扩展接口，EEPROM模块的功能主要是保存系统的传感器校准参数、系统配置和软件配置等信息。（）

答案:对霍尼韦尔的磁传感器在低磁场传感器行业中是灵敏度最高和可靠性最好的传感器。（）

答案:对多旋翼飞行器调试调参的方式有很多种，一般需要经过长时间的练习才能熟练掌握,通过观察现象来判断哪些参数如何调整。（）

答案:对惯性导航还不会受到设备外部自然和人为的干扰，特别适合在恶劣环境下的使用。（）

答案:对无人机图像传输系统就是将天空中处于飞行状态的无人机所拍摄的画面实时稳定地发射给地面无线图传遥控接收设备。（）

答案:对目前在无人机上采用的导航系统技术主要包括（）以及地磁导航等。

答案:卫星导航###惯性导航###地形辅助导航###多普勒导航在无人机飞控系统中，STM32F4系列微控制器中的基本定时器的特性有（）。

答案:发生计数器上溢更新事件时会生成中断/DMA请求###16位可编程预分频器，用于对计数器时钟频率进行分频，分频系数介于1和65536之间###16位自动重载递增计数器###用于触发DAC的同步电路制作惯性测量传感器元件时可能会利用的原理（）.

答案:谐振式效应###电容效应###压电效应###压阻技术3DR无线收发模块是开源设计，网上可以下载到它的原理图和PCB设计文件以及烧写固件代码。该模块有专门的配置软件，可以配置（）等基本参数。

答案:发射功率和接收灵敏度###信道###波特率###错误检测无人机的遥测链路中数传模块包含（）。

答案:地面站收发模块###机载收发模块在进行飞控系统PCB布局时需要遵循以下（）。

答案:模拟信号与数字信号分开###高电压、大电流信号与小电流信号，低电压的弱信号完全分开###高频信号与低频信号分开###相同构造电路部分，尽可能采用“对称"标准布局近年来,实时操作系统（）等各个领域得到了广泛的应用。

答案:生产过程控制###交通控制###在线事务处理###多媒体通信数字信号的调制方式有（）。

答案:MSK###QAM###QPSK###GFSK飞行控制系统是飞行器的控制中枢，其核心是一个CPU，采用微处理器作为处理中枢，再通过SPI等串行总线扩展连接高精度传感器，主要由（）、指南针模块，以及控制电路等组成。

答案:飞行姿态感知###加速度计###GPS###气压计GPS定位方式包括（）。

答案:相对定位###绝对定位###差分定位STM32F4系列微控制器除了拥有丰富的外设，还拥有（）个功能强大的定时器。

答案:14AOPA是（）。

答案:中国航空器拥有者及驾驶员协会视觉里程计的主要原理有基于特征点的方法和不基于特征点的直接法两种。特征点方法和不使用特征点的方法依次叫（）。

答案:稀疏法稠密法共轴双桨的力效仅相当于单桨力效的（）倍。

答案:1.6（）是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其他的一些外围设备。

答案:IIC总线蓝牙的标准是IEEE802.15.1，蓝牙协议工作在无须许可的ISM频段的2.45GHz。（）

答案:对飞控系统通常需要在工作过程中实时更新一些状态数据,因此需要给飞控系统配置数在线更新的功能。（）

答案:对由于无人飞行器是无人驾驶，在飞行过程中缺少驾驶员主观判断和应急处理的能力，因此需要飞行器的机载电子管理系统能够自动检测出失控状态并及时进行相应的处理。（）

答案:对对于微型无人飞行器,尤其是室内用的微型飞行器，为了节省遥控收发系统的成本,通常可以设计使用手机WiFi和手机蓝牙通信链路来控制飞行器。（）

答案:对第一人称主视角FPV是一种基于遥控航空模型或者车辆模型上加装无线摄像头回传设备，在地面看屏幕操控模型的方法。（）

答案:对通用串行总线USB接口是一种应用在PC端的接口技术。（）

答案:对在多旋翼无人机上常常会用到的433MHz/915MHz数传模块,这种模块常被称为“数传电台”、“无线数传模块”和“无线电遥测”等。（）

答案:对MSK调制是一种高效的调制方式，特别适合在移动通信中使用，它具有（）。

答案:自同步###系统可以采用便宜的非线性器件###频谱利用率高、误码率低###信号包络是恒定的一个典型的地面站由一个或多个运行控制子站组成，主要实现对（）等。

答案:任务控制###系统维护###飞行器的控制###载荷运行、载荷数据分析MAVLink是一种轻量的只包含头文件信息调度库的通信协议,遵从GNU的LGPL许可协议，主要用于地面站(GCS)和微型无人运载工具间的通信,可以传输微型无人运载工具的方向、GPS和速度等信息。（）

答案:对惯性导航系统通过惯性元器件测量载体相对于惯性空间的角速度和加速度，再通过对量测进行积分来推算而获得载体的导航参数并实时进行输出。（）

答案:对超声波传感器通过计算超声波来回往返的时间来计算出当前的距离。（）

答案:对航线规划主要由规划环境建模及优化搜索２部分组成，常用的规划空间表示方法有（）。

答案:基于单元分解的规划方法###.人工势场法###基于概略图的规划方法绝对定位也叫单点定位，就是根据一台接收机的观察数据来确定接收机位置的方式，它只能采用伪测距观察量，也可以用于车船等概略导航定位。（）

答案:对GPS定位原理是以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离观测量为基准，根据已知的卫星瞬时坐标，来确定用户接收天线的位置。（）

答案:对为了实现对四旋翼飞行器的自主定高控制，飞行控制器中就需要包含高度反馈模块，常用的是气压计和超声波。（）

答案:对油门锁定是指飞行器电机停机，电机转速不再受遥控器油门通道影响。（）

答案:对油门解锁是指让无人机进入飞行准备状态，在这个状态下，飞行器可根据遥控器的控制信号飞行，不同的飞行器在这个状态下表现也可能不一样。（）

答案:对微调油门的位置以其基准的-50%到+50%范围内来作动作设定。（）

答案:对油门锁定和油门解锁是一组对应的功能，也叫作无人机锁定和无人机解锁，容易与油门保持相混淆。（）

答案:对PID控制中分为三个部分，其中I代表微分控制。（）

答案:错在飞控算法中最重要的数字信号处理就是对各种信号的数字滤波,并且绝大部分的数字滤波都是低通滤波。（）

答案:对平滑滤波实际上是一种低通滤波器，和其他滤波器不同的是，它是一种从时域方面进行设计的滤波算法，属于低频增强的时域滤波技术，有的图像处理技术也通过空间域平滑滤波的算法进行降噪处理的应用。（）

答案:对积分项I是对积分周期内的误差情况的累积，主要用于修正系统的误差偏移，太小会使得输出控制量主要依赖当前的误差,可能产生长时间的偏移；但如果太大，则表现为系统对控制的反应能力下降，反应迟缓。（）

答案:对在双环级联PID系统中，外环PID作为控制的输入稳定环，主要负责对输入环节进行稳定控制，并提供内环的输入信号。（）

答案:错卡尔曼滤波的应用很广泛，包括机器人控制、导航、传感器数据融合、信号处理和计算机图像处理等。（）

答案:对卡尔曼滤波器是一-种递推线性最小方差估计的算法。（）

答案:对对于一个飞行器刚体运动，分为质心的运动和围绕质心的转动。（）

答案:对四元数将复数所描述的三维空间拓展到四维空间，可以看做是四维空间里的一个向量，也可以称为超复数。（）

答案:对卡尔曼滤波则是一种基于最小方差的无偏估计，它采用最优误差估计的方法来动态调整传感器权重，实现自适应滤波。（）

答案:对传感陀螺仪用于飞行体运动的自动控制系统中，作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示，作为驾驶和领航仪表使用。（）

答案:对IIC是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。（）

答案:对超声波信号具有的特点包括（）。

答案:频率高###对液体、固体的穿透力很大###方向性好###波长短加速度传感器分为二轴与三轴加速度传感器。二轴加速度传感器能够同时检测两个方向(X轴和Y轴)上的加速度。三轴加速度传感器能够同时检测三个方向(X轴、Y轴和Z轴)上的加速度。（）

答案:对压电效应就是对于不存在对称中心的异级晶体,加在晶体上的外力除了使晶体发生形变以外,还将改变晶体的极化状态,在晶体内部建立电场,这种由于机械力作用使介质发生极化的现象称为正压电效应。（）

答案:对在无人机飞控系统中，STM32F4系列微控制器中的通用定时器TIM2~TIM5的特性有（）。

答案:16位或32位递增、递减和递增/递减自动重载计数器###支持定位用增量(正交)编码器和霍尔传感器电路###使用外部信号控制定时器且可实现多个定时器互连的同步电路###外部时钟触发输入或逐周期电流管理STM32F4系列微控制器中通用定时器TIM2~TIM5包含32位或16位自动重载计数器，带有16位可编程预分频器，可用于对计数器时钟进行分频。（）

答案:对STM32F4系列微控制器，拥有2个高级控制定时器、10个通用定时器和2个基本定时器。（）

答案:对同一个电路，时钟越快功耗越大，同时抗电磁干扰能力也会越强。（）

答案:错对于STM32F4的时钟源，从来源可分为外部时钟源和内部时钟源，外部时钟源就是从外部通过接晶振的方式获取的时钟源，其中HSE和LSE是外部时钟源，其他三个是内部时钟源。（）

答案:对飞控软件核心控制任务为（）闭环控制,再加上电调中的PWM转速闭环控制，共同构成嵌入式飞控系统5个闭环控制。

答案:姿态###角速率###线速度###位置在使用函数xQueueCreate，FreeRTOS的消息传递不但是数据的复制，也是传递的数据地址。（）

答案:错FreeRTOS中断方式信号量的实现是指中断函数和FreeRTOS任务之间使用信号量，信号量的中断方式主要用于实现任务同步。（）

答案:对调度器的核心是调度算法﹔任务切换的实现在不同的嵌入式实时操作系统中区别不大,基本相同的硬件内核架构,任务切换也是相似的。（）

答案:对一个实时应用系统通常需要处