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如何用开源飞控Pixhawk进行二次开发

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发表于 2022-10-23 14:35:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
如何用开源飞控Pixhawk进行二次开发

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发表于 2022-10-23 14:41:22 | 显示全部楼层
以下所描述的都是针对px4原生固件,此外,由于固件更新过于频繁,本文描述的是15年7月的固件,主要是举例,有改动的话,自己再研究研究吧(后面换cmake编译方式了,改动蛮大)。

既然要做开发,第一步就是搭好开发环境,根据我的经验,最好是在linux环境下编译,这样效率会很快,以前在windows下编译,经常40分钟以上,这样就太影响开发了;
第二步,大概了解下固件的架构,

如果只涉及应用层的开发,那底层的nuttx系统就可以绕过去了,一般,最好先把uorb模块的机制整明白就好了,从uorb入手,了解每个话题的来源以及作用,整理数据流,清楚每个模块之间的关系即可,比如,要实现手动模式,哪些模块互相交互,auto模式,又有哪些模块起作用,
如果涉及相应算法的开发,要学会定位到相应的算法模块,甚至具体到哪些代码,比如,你想试验你的姿态估计算法,那你就将姿态估计模块替换掉即可,不过相应的接口仍需要和px4环境一样,以姿态估计为例,最后要发布你的vehicle_attitude话题,不然无法与其他模块交互;

另外,不要试图在代码中找main函数,那是单片机思维,你只需看启动脚本即可,\ROMFS\px4fmu_common\init.d\rcs;
第三步,针对你的具体情况,定位相应的模块,进行精读研究,虽然模块基本是用C++写的,但是不会C++也没关系,毕竟又不是让你写,本人倒目前为止,也不会C++,配合注释,看明白就好了,比如,整理下mavlink的控制流程;

px4原生固件模块列表:
系统命令程序
mavlink –通过串口发送和接收mavlink信息
sdlog2 –保存系统日志/飞行数据到SD卡
tests –测试系统中的测试程序
top –列出当前的进程和CPU负载
uORB – 微对象请求代理器-分发其他应用程序之间的信息
驱动
mkblctrl–blctrl电子模块驱动
esc_calib –ESC的校准工具
fmu –FMU引脚输入输出定义
gpio_led –GPIOLED驱动
gps –GPS接收器驱动
pwm –PWM的更新速率命令
sensors –传感器应用
px4io –px4io驱动
uavcan –uavcan驱动
飞行控制的程序
飞行安全和导航
commander –主要飞行安全状态机
navigator –任务,失效保护和RTL导航仪
估计姿态和位置
attitude_estimator_ekf –基于EKF的姿态估计
ekf_att_pos_estimator –基于EKF的姿态和位置估计
position_estimator_inav–惯性导航的位置估计
multirotor姿态和位置控制器
mc_att_control–multirotor姿态控制器
mc_pos_control –multirotor位置控制器
fixedwing姿态和位置控制器
fw_att_control –固定翼飞机的姿态控制
fw_pos_control_l1 –固定翼位置控制器
垂直起降姿态控制器
vtol_att_control –垂直起降姿态控制器
最后提一句,多看看官网的说明,另外根据本人的经验来看,由于大框架,代码人家都写好了,通常你要加功能,所修改的也就几行代码而已,举例说明,比如px4固件只能在手动模式解锁,假如我要修改成定高模式解锁

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发表于 2022-10-23 14:52:58 | 显示全部楼层
Pixhawk一直再用来做项目,没有时间仔细研究代码,因为之前研究过一些无人机开源项目代码,其实大同小异。比如MWC,我之前曾经把里面的代码研一遍,并且进行多次开发,效果也不错。3DR的东西写的比MWC规范多了,应该是更好弄一些,我把之前研究其它开源项目的经验写一下把。 进入一个新的智能硬件开源项目,里面的程序架构是非常关键的,说白了也就是知道文件目录的意义。主文件,控制算法,姿态算法,导航算法,传感器接口,函数定义文件,程序配置文件,特殊变量定义文件等等,这些文件都有标准的名称,很容易区分,而且这些开源程序现在也规矩多了,文件说明也写的很清楚,外国开源项目不像中国某些项目“犹抱琵琶半遮面”,不肯写说明,或者故意写很多垃圾代码。老外放在github上的都很清晰。 弄懂这些就要找准自己二次开发的方向,想多加功能?减少功能?改变算法?然后,注意了,关键:::::::从主函数入手!就算你只是改动一个小地方,也要把主函数搞清楚,然后进入相关函数,或者文件位置进行二次开发。 我还记得自己前两年改MWC改完之后,发现新版竟然跟我改的一样,自己还有些得意,这些年没改代码都有些手痒了。
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