无人机系统理论基础 课件 第十八课时 开源飞控介绍

第十八课时开源飞控介绍BU

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AVIATION目录/CONTENTS§2PX4与Pixhawk§4NAZA§3MWC§5KK§1Arduino§6PPZ§1ArduinoArduino最早的开源飞控Arduino公司搭建了灵活的开源硬件平台和开发环境ArduinoIDE基于C、C++的Arduino语言，可在三大主流平台使用软件开发套件ArduinoAPM当今最为成熟的开源硬件项目基于Arduino的开源平台，对多处硬件做出改进通过开源软件MissionPlanner，开发者可以配置APM的设置，接受并显示传感器的数据ArduinoAPM主要架构：Atmega2560微处理器硬件:三轴陀螺仪、三轴加速度计、测量高度的空气压力传感器、10HzGPS模块、监视电池状态、4Mb板上数据记录存储器、内建硬件失效处理器等§2PX4与PixhawkPX4与PixhawkPixhawk前身：APM，缺点为处理器接近满负荷，无法进行更复杂的运算处理PX4系列，缺点为不易固定、使用复杂PX4与PixhawkPixhawk特点：硬件透明：兼容外设、便于开发、复杂性安全性和实用性PX4与PixhawkPX4遵守BSD协议的软硬件开源项目目的：提供低成本、高性能的高端自驾仪基础：苏黎世联邦理工大学的PIXHawk项目PX4飞控板PX4与PixhawkPIXHawk(2014)PX4飞控升级版，拥有PX4和APM两套固件和相应的地面站软件目前硬件规格最高的产品内置：两套陀螺、加速度计MEMS传感器、三轴磁场传感器PX4与PixhawkPIXHawk(2014)算法：定高算法，利用气压高度计将飞行器高度固定在1米以内优点：支持几乎所有的多旋翼类型，并完成自主调参，开放性好PIXHAWK飞控板PX4与PixhawkPIXHawk(2014)芯片：带有FPU的32位STM32F427芯片内核：CortexM4内核主频：168M运算能力：252MIPS的运算能力RAM：256KB闪存：2MBPX4与PixhawkPIXHawk(2014)故障协处理器芯片：STM32F103传感器：MicroL3GD20H16位陀螺仪、MicroLSM303D14位加速度计、MPU60003轴加速度计/陀螺仪、MS5611气压计STM32F103开发板PX4与PixhawkPIXHawk(2014)硬件接口：5个UART、2个CAN接口、SpektrumDSM/DSM2/DSM-X卫星兼容输入接口、FutabaS.BUS兼容输入和输出接口、PPM和信号输入接口、RSSI输入接口、I2C、SPI、ADC、内部和外部microUSB接口PX4与PixhawkPIXHawk(2014)电力系统与保护：具有自动故障转移功能的理想二极管，适应大功率的伺服电机和大电流所有外围输出均过流保护，所有输入均受ESD保护PX4与PixhawkPIXHawk(2014)电源：电源模块、伺服电机、USB硬件框架§3MWCMWC无人机系统的重要组成部分，是无人机与地面系统联系的细带建立空地双向数据传输通道，用于完成地面控制站对无人机的远距离遥控、遥测和任务信息电传输MWC飞控MWC外围设备蓝牙调参模块-安卓手机/平板电脑来调试参数OLED显示屏模块-可作为机载状态/参数显示器，也可搭配遥控器进行参数调试I2C-GPS导航板-328P飞控可通过它连接GPS，用于定点/自动返航及航点飞行功能GPS-用于定点/自动返航MultiWii调参软件MWC外围设备⑤OSD-FPV必备，可显示飞控与GPS数据⑥数传模块-APC2XX/Xbee/3DRRadio等，用于遥测⑦光流模块-用于定点飞行⑧声纳模块-用于低空高精度定高飞行MultiWii调参软件MWC可支持飞行器模式GIMBAL-独立的云台稳定器（非飞控用途）SINGLECOPTER-VTOL单轴BICOPTER-2轴阿凡达飞行器Tricopter-Y型3轴QUADP-经典4轴＋模式QUADX-4轴×模式Y4-Y型4轴Y6-Y型6轴HEX6-6轴＋模式MWC可支持飞行器模式HEX6X-6轴×模式OCTOFLATP-8轴水平＋模式OCTOFLATX-8轴水平×模式FLYINGWING-飞翼VTAIL4-V型尾翼4轴AIRPLANE-固定翼HELI_120_CCPM-直升机/120°倾斜盘HELI_90_DEG-直升机/90°倾斜盘§4NAZANAZA外围设备大疆入门级多旋翼飞控特点：最大支持8轴、调试简单飞行稳定、闭源飞控能为低高度多旋翼飞行器在狭小空间的内提供卓越的飞行特性实现姿态稳定和高度锁定功能、广泛应用于休闲娱乐、航模运动NAZA飞控§5KKKK多旋翼开源飞控配置：三个单轴陀螺、一台四通道遥控设备KK飞控KK③调参方法：三个可调电阻调整感度作为调参方法KK飞控支持的飞行模式§6PPZPPZ软硬件全开源的飞控项目特点：包含地面站硬件釆用ubuntu操作系统，集成LiveCD②最流行的硬件版本：Paparazzi（PPZ）Lisa/Mv2.0大量扩展接口、使用可扩展的单独的IMU传感器板Paparazzi（PPZ）Lisa/Mv2.0步云登月