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apm飞控介绍

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发表于 2022-11-25 14:59:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
网络上有很多关于apm的介绍以及说明,小编在这里整理了一下。
首先APM飞控系统是国外的一个开源飞控系统,能够支持固定翼,直升机,3轴,4轴,6轴飞行器。 ArduPilotMega 自动驾驶仪(简称 APM 自驾仪)是一款非常优秀而且完全开源的自动驾驶控制器,可应用于固定翼、直升机、多旋翼、地面车辆等,同时还可以搭配多款功能强大的地面控制站使用。地面站中可以在线升级固件、调参,使用一套全双工的无线数据传输系统在地面站与自驾仪之间建立起一条数据链,即可组成一套无人机自动控制系统,非常适合个人组建自己的无人机驾驶系统。

(图片来源网络)

Apm飞控原理 而在APM飞控系统中,采用的是两级PID控制方式,第一级是导航级,第二级是控制级,导航级的计算集中在medium_loop( ) 和fastloop( )的update_current_flight_mode( )函数中,控制级集中在fastloop( )的stabilize( )函数中。导航级PID控制就是要解决飞机如何以预定空速飞行在预定高度的问题,以及如何转弯飞往目标问题,通过算法给出飞机需要的俯仰角、油门和横滚角,然后交给控制级进行控制解算。控制级的任务就是依据需要的俯仰角、油门、横滚角,结合飞机当前的姿态解算出合适的舵机控制量,使飞机保持预定的俯仰角,横滚角和方向角。最后通过舵机控制级set_servos_4( )将控制量转换成具体的pwm信号量输出给舵机。值得一提的是,油门的控制量是在导航级确定的。控制级中不对油门控制量进行解算,而直接交给舵机控制级。而对于方向舵的控制,导航级并不给出方向舵量的解算,而是由控制级直接解算方向舵控制量,然后再交给舵机控制级。

apm飞控介绍w2.jpg
(图片来源网络)

A屏幕飞控特点

免费的开源程序,支持多种载机。ArduPlane 模式支持固定翼飞机,Arducoper 模式支持直升机与多旋翼(包括三轴、四轴、六轴、八轴等),ArduRover 模式支持地面车辆;•人性化的图形地面站控制软件,通过一根 Micro_USB 线或者一套无线数传连接,鼠标点击操作就可以进行设置和下载程序到控制板的 MCU 中,无需编程知识和下载线等其它硬件设备。但如果你想更深入的了解 APM 的代码的话,你仍旧可以使用 Arduino 来手动编程下载;•地面站的任务规划器支持上百个三维航点的自主飞行设置,并且只需要通过鼠标在地图上点击操作就行;•基于强大的 MAVLink 协议,支持双向遥测和实时传输命令;•多种免费地面站可选,包括 Mission Planner ,HK GCS 等,还可以使用手机上的地面站软件,地面站中可实现任务规划,空中参数调整,视频显示,语音合成和查看飞行记录等;•可实现自动起飞,自动降落,航点航线飞行,自动返航等多种自驾仪性能;•完整支持 Xplane 和 Flight Gear 半硬件仿真

(图片来源于网络)

Apm硬件构成

o核心MCU采用ATMEL的8bit ATMEGA2560o整合三轴陀螺仪与三轴加速度的六轴MEMS传感器MPU6000o高度测量采用高精度数字空气压力传感器MS-5611o板载16MB的AT45DB161D存储器o三轴磁力计HMC5883o8路PWM控制输入o11路模拟传感器输入o11路PWM输出(8路电调电机+3路云台增稳)oGPS 模块可选MTK 3329及支持ublox输出的NEO-6M、7M、LEA-6H等o可屏蔽板载PPM解码功能,外接PPM解码板或者外接PPM接收机o可屏蔽板载罗盘通过I2C接口使用外置扩展罗盘oOSD模块,将无人机姿态、模式、速度、位置等重要数据叠加到图像上实时回传o空速传感器o电流电压传感器o超声波测距传感器 o光流定点传感器o其它 UART、I2C、SPI 设备 1、数传接口2、模拟传感器接口3、增稳云台输出接口4、ATMEGA2560 SPI 在线编程接口(可用于光流传感器)5、USB 接口6、遥控输入7、功能选择跳线8、GPS 接口9、I2C 外接罗盘接口10、ATMEGA32U2 SPI 在线编程接口11、多功能可配置 MUX 接口(默认为 OSD 输出)12、电流电压接口13、电调供电选择跳线14、电调输出接口

飞行控制板功能介绍 控制板以Atmega2560微处理器为主要结构,内建三轴陀螺仪、三轴加速度计、空气压力传感器(高度测量)、电压传感器(监视电池状态)、数据记录储存器(4MB)、内建硬件失效处理器(失去无线信号时自动返回发射地点)、三轴磁力器、空速传感器、电流传感器、以及各种IO接口(用于连接无线通信模块、马达、各类数字传感器)

具体安装方法请关注公众号,后期有详细资料
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