一个无人机飞控开发的偏方

andyjo

一个关于无人机飞控开发的偏方：阿木社区 Pixhawk技术培训班-(北京 4月22/23日)，春意盎然，我们的无人机培训班再接再厉。培训地点于北京，时间4月22日、23日周末，由Summer，潇齐，Better，阿木社区（http://www.amovauto.com/）共同发起，以及联合其他优秀的开发者进行无人机开发授课。

（课程咨询）请允许我先卖个萌

无人机行业的进步归根结底是飞控技术的进步，作为无人机行业的一员，你是否感觉已跟不上无人机快速发展的脚步，作为无人机行业的一员，你是否不甘止步于组装飞行，想学习飞控技术，却无师不通。接下来的我们要聊一聊可能改变你一生的事。

一、Pixhawk简介

如果你是无人机,无人车，无人船，机器人爱好者，如果你还不知道PIXHAWK/Ardupilot控制系统，那就听我这个老司机给你介绍介绍！

如果你已经知道PIXHAWK/Ardupilot，那么还是听我介绍介绍。因为它很有扩展性，并且阿木社区（http://www.amovauto.com）提供相应的技术培训，让你从一个流口水的小白，变成无人机界的老司机！

然后一台PIXHAWK能够干什么呢？

首先它可以组装出一台无人机。N多无人机公司，用这个平台在研发自己的无人机，却支支吾吾的不去正面承认，这里我就不点名了。只能说PX4大法好..... 组装好的无人机，可不是某宝那种渣渣玩具，是真的可以自动驾驶的无人机喔。它可以沿着你预设的轨迹自动飞行，然后自动降落。你说溜不溜！



如果你认为它只能做一个四轴飞行器，那就图样图森婆了。



那可以做：无人车， 无人船， 直升机， 潜水器， 垂直起降飞机！也可以去官网遛遛：http://ardupilot.org/

这套系统是不是很强大，这是完全逆天的节奏啊！要是用到什么邪恶用途，我就呵呵了。

二、培训班简介

但是这套系统非常复杂，像个宝藏。但宝藏都在人迹罕至之处，要花一番功夫才拿得到。整个构架自学起来还是比较难的，要花很多时间，不过好在国内，有我们这样的老司机带你。分分钟拿下这套系统，让你成为无人机领域的”砖家”。

PX4二次开发培训课程内容简介：

基础部分:

1, 开发环境搭建：安装开发工具、地面站；体验编译和下载的流程。

2. Pixhawk系统介绍：介绍APM、PX4、Pixhawk之间的历史变迁关系，以及不同平台间优势和劣势的比较。重点介绍Pixhawk对于用户开发的好处所在，以及Pixhawk在行业中应用的前景。

3. 系统架构：重点讲授Pixhawk代码组织的结构，让大家从整体对Pixhawk有所感知。结合实例了解PX4系统：基于uORB的进程间通信方式、CMake编译脚本。

4. 系统编译和启动过程：结合编译脚本和启动脚本，讲授PX4系统编译过程；结合启动脚本和文件架构，讲授系统启动的过程。以此让大家对系统运行流程有所了解，为后期自定义功能模块铺垫基础。

5. uORB：uORB是PX4系统中进程间通信（IPC）的一种机制，在PX4系统有着至关重要的作用，掌管着系统中所有的信息流，通过实例教授大家如何合理正确的使用uORB打通进程间通信。

6. 串级PID简介：PID是一种简单而又极美的控制算法，系统中所有的控制过程都是使用PID，而且是串级过程。培训班上会专门介绍PID算法、使用过程中的注意事项，以及系统PID库的介绍。

功能模块（算法实现）:

1. 功能模块整体介绍：主要是讲授重要功能模块的作用，以及在系统架构中的位置，让大家熟悉具体功能模块的实现，并让大家从整体上把握功能模块间的相互作用。

2. 姿态解算：PX4姿态解算的过程是基于IMU单元使用互补滤波算法。补充介绍姿态的表示的三种方式：Euler、DCM、Q以及各自的含义和优缺点；简述IMU单元的组成和组成的原因，以及结合源码分析互补滤波的实现过程。

3. 位置解算：PX4位置解算是多传感器数据融合的结果。补充说明坐标系的使用和转换方法；介绍Pixhawk中涉及的传感器，以及结合源码分析多传感器加权融合的过程。

4. 姿态控制：Pixhawk姿态控制使用的串级PID控制算法，外环是角度控制、内环是角速度控制。补充罗德里格旋转公式和姿态微分方程，结合源码分析姿态解耦控制的过程。

5. 位置控制：Pixhawk位置制使用的串级PID控制算法，外环是位置控制、内环是速度控制。补充说明Pixhawk的飞行模式和重点标志位的介绍，结合源码解释说明位置控制的实现过程和最后推力转换的必要性。

6. Commander：以上都是飞机协议栈的中间层，commander是底层的决策层：飞行模式的处理和位置控制数据的来源。结合源码分析commander模式切换的条件检查和数据链路的过程。

7. PX4系统底层通信接口的讲解和相应的分析文档。讲解PX4硬件布局，以及传感器驱动相关，重点分析SPI，UART等底层通信的实现，以及结合BootLoader从硬件层次了解系统启动过程。

实践操作：

1. uORB的实践过程：带领大家实践基于uORB的数据（topic）创建和使用过程，以及topic生成后在使用中的注意事项，最后讲解如何自定义和使用自己的topic。

2. 地面站的介绍：实际操作演示地面站的使用过程，以及如何在地面站中调试参数，如何在地面站中添加自己的参数（实现类似PID调参的功能）。

3. 地面站二次开发：以地面站案例整理地面站数据流程，讲授地面站二次开发中的技巧和注意事项。

4.调试方法：简述如何根据飞机飞行日志分析飞机飞行过程。补充日志分析软件的使用和部分参数的分析，以及如何编写代码实现私有数据log的功能，便于MATLAB仿真私有数据。

5. 激光雷达避障：以激光雷达为实例讲述如何使用飞控通过串口外挂传感器获取障碍物信息，以及简述激光雷达的避障策略。

6. Mavlink：结合mavlink协议以及源码分析mavlink的使用过程，讲授mavlink基本数据包、mavlink数据发送和接受过程。

7.offboard模式讲解，对于offboard模式是做飞控的高级开发必备的模块(比如实现视觉引导，SLAM自动避障等等)

8. 还有如何利用3D软件进行软件仿真调试(这个用来做飞控逻辑功能调试十分有用，测试功能性逻辑，减少坠机的风险)。

基础薄弱的同学也不要担心学不会，我们有这负责售后的同学，给你耐心解答，你的疑问。



Summer：无人机行业的“网红”， 在北京、沈阳、南京、苏州等地开设过多次实地授课培训。

潇齐：阿木(UAV)社区发起人，PIX社区核心开发人员，完成多个基于PX4系统的实战项目和地面站二次开发，具有丰富的PX4二次开发调试经验。

Better：PIX社区开发人员，研究Pixhawk组织结构，姿态和位置解算与控制的实现过程，熟悉OSD二次开发，具有无人机实际开发与授课经验。

几位老司机给你解答问题，不要怕学不会！

详情咨询：

联系人  :  Better

联系电话：18362773781

联系QQ  ：1751300722

感兴趣的还不上车

PX4北京培训班微信咨询群~~



三、部分说明

回顾2016年我们和很多行业朋友交流沟通，去过北京，西安，深圳，南京，武汉，和部分无人机公司建立了密切联系。能为公司提高研发效率，节约时间成本，并有助于推动无人机技术的发展，我们感到非常荣幸。同时我们与时俱进，不断更新课程内容，保持技术的跟进，定期会与大家分享，这也是我们做社区网站的初衷。也希望更多的志同道合的朋友加入我们，我们玩也要玩的专业。

本课程区别于学院派专家教学，由工程一线开发者紧密结合实际工程背景，我们的目标是让你快速入门PIXHAWK的无人机二次开发，同时提供一个无人机业内人士的交流机会，给热爱和从事无人机行业的人一个突破自我的机会。有这么好的机会和业内人士聊聊，尤其是可以探讨技术，何乐而不为呢！

阿木(UAV)技术社区( www.amovauto.com )，理念是玩也要玩的专业！给广大研发人员提供了一个相互交流的平台。我们乐于推动技术的发展，为无人机的技术发展提供一些力量。我们无人机社区坐落于成都菁蓉无人机小镇(由政府支持的专注于无人机的产业园)，实现了完整的无人机产业链。我们有丰富的无人机开发实战经验，为上海某公司做过无人机对战娱乐系统，为新疆某部队的基于PX4的自动巡航车等等。在技术培训方面，给成都地区无人机公司和研究所、西安交大某无人机课题组等等，做过PX4无人机的培训工作，积累了培训经验和得到各个研发人员的好评，也保持了良好的合作关系。



















四、PX4移植高级培训班介绍

呵呵，你以为我说完了，其实并没有



还有一个好消息，在大家持续不懈的努力下，已经完成了移植PX4windows系统的IAR和Keil平台，方便嵌入式人员的开发与调试。飞控硬件使用pixracer或者pixhawk都可以。

OS由原来的Nuttx替换为熟知FreeRTOS，开发环境由Ubuntu下移植到Window下的IAR和Keil环境下，在线调试、开发等将不再是困难，听到这个消息是不是非常的激动啊！！！该软件的使用需要收取一定的授权费。

另外对移植感兴趣的小伙伴也可以报名了解，让你也过把移植的瘾。

下面是移植到IAR下的一部分缩影，给大家鉴赏下：















好了，叼毛兽，我们走！



本文来源：阿木社区

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