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文章目錄

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·?前言

·?一、PX4是什么？

·?二、PX4能做什么？

·?1.支持的載具

·?２.應(yīng)用場景

·?3.支持的飛控硬件

·?三、系列文章大綱

·?(1)開源飛控PX4簡介＋系列文章大綱

·?(2)ubuntu18.04配置px4編譯環(huán)境及mavros環(huán)境

·?(3)使用qt編譯PX4

·?(4)px4架構(gòu)

·?(5)PX4中的姿態(tài)表示方法及轉(zhuǎn)換關(guān)系

·?(6)PX4姿態(tài)控制代碼解析

·?(7)四元數(shù)互補(bǔ)濾波姿態(tài)解算代碼解析

·?(8)基于卡爾曼濾波的位置解算代碼解析

·?(9)位置控制代碼解析

·?(10)導(dǎo)航算法代碼解析

·?(11)混控器代碼解析

·?(12)狀態(tài)機(jī)代碼解析

·?(13)無人車代碼解析

·?(14)硬件驅(qū)動(dòng)代碼解析

·?(15)二次開發(fā)基礎(chǔ)

·?(16)自主控制接口

·?(17)自定義MAVLINK協(xié)議

·?(18)參數(shù)

前言

設(shè)計(jì)無人機(jī)的飛控是一個(gè)非常復(fù)雜的工程，想靠一個(gè)人或者小的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出穩(wěn)定成熟的飛控，難度是非常大的，因此對于很多做無人機(jī)的同學(xué)來說，使用開源飛控更加方便高效．筆者在讀研期間，對開源飛控PX4有過一定研究，也走了很多彎路，遇到不少問題．特此將一些相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)記錄下來，希望能給其他同學(xué)一些幫助或參考．

一、PX4是什么？

PX4是由蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的計(jì)算機(jī)視覺與幾何實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)軟硬件項(xiàng)目PIXHAWK演變而來，有＂開源飛控之王＂之稱，目的在于為學(xué)術(shù)、愛好和工業(yè)團(tuán)體提供一款低成本高性能的高端的自駕儀，PX4是專業(yè)的自動(dòng)駕駛儀。它由來自工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的世界級開發(fā)人員開發(fā)，并得到活躍的全球社區(qū)的支持，為各種載具提供支持。
PX4目前由Dronecode基金會(huì)進(jìn)行支持和運(yùn)行，遵循BSD協(xié)議，該協(xié)議允許將開源軟件二次開發(fā)后用作商業(yè)用途。目前廣泛應(yīng)用于視覺導(dǎo)航、視覺避障、多機(jī)協(xié)同、目標(biāo)跟蹤等用途．

PX4的定位是:無人機(jī)領(lǐng)域的安卓

二、PX4能做什么？

1.支持的載具

多旋翼
包括：
1.三旋翼
2.三軸六旋翼
3. 四旋翼
4. 四軸八旋翼
5.六旋翼
6. 六軸十二旋翼
7.八旋翼

直升機(jī)
包括：
1.單旋翼帶尾槳
2.共軸雙旋翼直升機(jī)
飛艇
固定翼無人機(jī)
包括：
1.飛翼
2.標(biāo)準(zhǔn)布局
3.V尾
4.A尾
無人車及無人船
包括：
1.單電機(jī)帶轉(zhuǎn)向舵
2.雙電機(jī)差速轉(zhuǎn)彎
水下機(jī)器人
六自由度BlueRov2
垂起Vtol
包括：
1.標(biāo)準(zhǔn)垂起
2.傾轉(zhuǎn)式垂起
3.尾座式垂起
旋翼機(jī)

２.應(yīng)用場景

航拍
以前的3DR公司就是做航拍無人機(jī)的,不過其產(chǎn)品solo無人機(jī)慘被大疆打敗.

現(xiàn)在比較流行的昊翔無人機(jī)也是基于PX4固件的,其是目前大疆的最有力競爭對手之一,不過其產(chǎn)品主要面向海外市場.現(xiàn)在也開始做行業(yè)無人機(jī).

行業(yè)應(yīng)用
行業(yè)應(yīng)用有許多小公司都是用的開源的這一套方案,成本低,開發(fā)方便.例如：農(nóng)林植保，測繪等

科學(xué)研究
這一塊就更多了,：比如集群，控制，路徑規(guī)劃,結(jié)合ROS做無人機(jī)SLAM建圖導(dǎo)航等

說實(shí)話,PX4的應(yīng)用汗牛充棟,只有你想不到,沒有他做不到.文中所舉不過是九牛一毛.

3.支持的飛控硬件

PIXHAWK系列
1.fmuv2版本:cortex-m4內(nèi)核，內(nèi)存1MB，有協(xié)處理器
2.fmuv3版本:cortex-m4內(nèi)核，內(nèi)存2MB，有協(xié)處理器
3.fmuv4版本:cortex-m4內(nèi)核，內(nèi)存2MB，無協(xié)處理器
4.fmuv4pro版本:cortex-m4內(nèi)核，內(nèi)存2MB，有協(xié)處理器
5.fmuv5版本:cortex-m7內(nèi)核，內(nèi)存2MB，有協(xié)處理器
6.fmuv5x版本:cortex-m7內(nèi)核，內(nèi)存2MB，有協(xié)處理器
7.fmuv6x版本:cortex-m7內(nèi)核，內(nèi)存2MB，有協(xié)處理器
aerotenna ocpoc
mindpx-v2
beaglebone blue
crazyflie
intel aerofc-v1
nxp fmuk66-e
nxp fmurt1062-v1
omnibus f4sd

三、系列文章大綱

PX4的內(nèi)容較多，能寫的東西也很多,但是由于時(shí)間有限，想寫好一篇博客又需要很長時(shí)間，所以文章的更新可能有點(diǎn)慢．在此也很懊惱當(dāng)時(shí)學(xué)習(xí)時(shí)沒有養(yǎng)成即使記錄的好習(xí)慣,導(dǎo)致多有遺忘.希望讀者引以為戒.
并且由于筆者水平有限，文中難免由疏漏或錯(cuò)誤，還請留言指出．
暫時(shí)先寫以下內(nèi)容，估計(jì)一共整理100篇左右．

(1)開源飛控PX4簡介＋系列文章大綱

(2)ubuntu18.04配置px4編譯環(huán)境及mavros環(huán)境

(3)使用qt編譯PX4

(4)px4架構(gòu)

(5)PX4中的姿態(tài)表示方法及轉(zhuǎn)換關(guān)系

(6)PX4姿態(tài)控制代碼解析

(7)四元數(shù)互補(bǔ)濾波姿態(tài)解算代碼解析

(8)基于卡爾曼濾波的位置解算代碼解析

(9)位置控制代碼解析

(10)導(dǎo)航算法代碼解析

(11)混控器代碼解析

(12)狀態(tài)機(jī)代碼解析

(13)無人車代碼解析

(14)硬件驅(qū)動(dòng)代碼解析

(15)二次開發(fā)基礎(chǔ)

(16)自主控制接口

(17)自定義MAVLINK協(xié)議

(18)參數(shù)

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