无人机的控制核心——Pixhawk

mehu

无人机飞行控制系统简称飞控，俗称自动驾驶仪，是无人机的控制核心。

其主要作用是稳定无人机的姿态，辅助地面操控员操纵无人机和配合导航设备完成指定的飞行任务。
飞控系统的本意是自动代替驾驶员来控制飞行，但是直到现在，飞行控制系统也无法完全取代驾驶员的职能，只有发展成为最完善的自动飞行控制系统才能真正取代驾驶员，实现全自动飞行。
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Pixhawk是一款低成本高性能且完全开放的飞控硬件，适用于固定翼、直升机、多旋翼、地面车辆等，可配合地面站Mission Planner使用。

在地面站中可以在线烧写固件、调参，使用无线数据传输系统建立地面站与自驾仪之间的通信，构建了一套无人机自动控制系统。Pixhawk飞控系统源于ETH Zurich的计算机视觉与几何实验室、自主系统实验和自动控制实验室的Pixhawk项目。

它拥有ST公司快速运算的处理器和传感器技术，以及实时操作系统，具有强大的功能，能够可靠地控制无人机。

Pixhawk采用带有FPU的32位STM32F427芯片，它采用Cortex M4内核，主频为168M，具有252MIPS的运算能力，256KB的RAM以及2MB的闪存，同时具有一片型号为STM32F103的故障协处理器芯片。

PX4是Pixhawk飞控硬件的原生固件。

PX4飞控系统集成了丰富的定位、导航和控制算法以及模块驱动，而开发板上可以下装的代码量受限于它自身的内存大小，当添加额外的模块或者代码时很有可能超过内存量，这将会导致“内存溢出”。

为了解决这个问题，需要移除不重要的模块或者使用内存量更高的硬件。

PX4系统通过编译器编译生成一个bin格式文件，可以通过ST-LINK在线调试器将bin文件下载至开发板。bin文件只包括了数据本身，是纯粹的二进制数据。

对一个bin文件而言，查看文件的大小就可以知道文件包括数据的实际大小。

在未移除模块时，bin文件的大小为1.6MB如图左，在移除一部分模块后，bin文件大小为809KB，如图右，均超过了Pixhawk硬件的内存量，所以需要使用内存量更高的芯片作为硬件平台。