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您不能不知道的幾大 飛控系統(tǒng)

在上一節(jié) 飛控方案文章中，小編我為大家講解了幾個(gè)工業(yè)級(jí)、農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)應(yīng)用方案例子，那么今天小編我還是為大家?guī)韼讉€(gè)開源 平臺(tái)、軟硬件平臺(tái)、技術(shù)特征、使用傳感器及其運(yùn)用優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比介紹，供大家學(xué)習(xí)參考。

一、開源Ardupilot / APM 系列

APM 是在2007年由DIY 社區(qū)（DIY Drones）推出的飛控系統(tǒng)。也是迄今為止 為成熟的開源自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)，可支持多旋翼、固定翼、直升機(jī)和無人駕駛車等無人設(shè)備。

APM 基于Arduino的開源平臺(tái)，對(duì)多處硬件做出了改進(jìn)，包括加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)組合慣性測量單元（IMU）。由于APM良好的可定制性，APM在全球航模愛好者范圍內(nèi)迅速傳播開來。通過開源軟件Mission Planner，開發(fā)者可以配置APM的設(shè)置，接受并顯示傳感器的數(shù)據(jù)，使用Google map 完成自動(dòng)駕駛等功能，但是Mission Planner僅支持windows操作系統(tǒng)。

目前，APM飛控已經(jīng)成為開源飛控成熟的標(biāo)桿，針對(duì)多旋翼 APM飛控支持各種四、六、八軸產(chǎn)品，并且連接外置GPS傳感器以后能夠增穩(wěn)，并完成自主起降、自主航線飛行、回家、定高、定點(diǎn)等豐富的飛行模式。APM能夠連接外置的超聲波傳感器和光流傳感器，在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)定高和定點(diǎn)飛行。

APM系列發(fā)展至今，APM2.5 和 APM2.6已經(jīng)是ardupilot飛控 終版本，APM給我們帶來非常強(qiáng)大的功能，非常的成熟可靠，潛能被充分挖掘出來，功能也非常的豐富。但源于APM系列8位CPU計(jì)算與存儲(chǔ)的能力已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足未來的運(yùn)用需求了，APM系列產(chǎn)品的終結(jié)也是勢在必行。

APM 系列支持如下自動(dòng)導(dǎo)航板

· PX4– 一款32位基于ARM的自動(dòng)導(dǎo)航儀，支持很多高級(jí)特性，使用NuttX實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

· APM2– 一款受歡迎的AVR2560 8位自動(dòng)導(dǎo)航儀

· APM1（已終止開發(fā)）– 一款基于AVR2560的自動(dòng)導(dǎo)航儀，使用分離式結(jié)構(gòu)

由于 ArduPilot/APM 源碼基于 AP-HAL 硬件抽象層編寫，使代碼能支持更多自動(dòng)導(dǎo)航板變?yōu)榭赡堋?/p>

APM 開發(fā)語言與工具：

用于ArduPilot/APM的主要飛行代碼使用C++編寫。支持工具使用多語言編寫， 常用的是python。

目前，主要載具代碼編寫為“.pde”文件，由 Arduino 構(gòu)建系統(tǒng)得來。pde文件是預(yù)處理為.cpp文件構(gòu)建的一部分。pde文件中包含的聲明也能提供構(gòu)建規(guī)則，說明需要包含與連接到哪些庫。

地面站：

ArduPilot/APM支持多種地面站用于計(jì)劃與控制飛行。飛行固件使用MAVLink協(xié)議，它允許飛機(jī)被任何MAVLink兼容設(shè)備控制。

· 使用 廣泛的地面站就是 Mission Planner，使用用于 Windows 的C#語言編寫。Mission Planner 的源碼可以在github上查看。Mission Planner 也能通過 mono 運(yùn)行在 Linux 與 MacOS 上。

· QGroundControl 也是地面站的一個(gè)選擇，使用C++的Qt庫編寫

· 對(duì)于面相命令行與可編腳本地面站，你可以使用 MAVProxy

· 對(duì)于 android 平板，你可以使用 ArdroPilot 或者 DroidPlanner

其他特征：

主控芯片：AvrAtmega1280/2560

主要傳感器：Atmega168/328.雙軸陀螺，IMU（單軸陀螺，三軸加速度計(jì)。三軸磁力計(jì)模塊）。氣壓計(jì).AD芯片

編譯環(huán)境：Arduino IDE

開發(fā)語言：arduino

開發(fā)軟件：Arduino IDE界面友好簡單，Arduino語言類似于C語言

采用算法：兩級(jí)PID控制方式， 級(jí)是導(dǎo)航級(jí)， 級(jí)是控制級(jí)

硬件平臺(tái)：APM2.5： 板載電子羅盤；APM2.6：電子羅盤外置和GPS融合了

優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)勢：

1. APM使用人數(shù)多，資料豐富齊全，特別是經(jīng)典款A(yù)PM2.5，上手快

2. 功能完全滿足使用

3. apm固件相對(duì)PX4成熟

4. 有震動(dòng)，姿態(tài)的日志記錄，出現(xiàn)問題有據(jù)可查

劣勢：

1. 處理器相比F407落后，但是夠用

2. 傳感器分散，集成度不高