无人机软硬件技术汇总

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无人机软硬件技术汇总

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无人机技术概览


无人机系统由本体硬件（如Pixhawk）、单片机、主控PC以及动作捕获系统等关键组件构成。其中，Pixhawk是一个开源硬件平台，多家公司基于其开发出不同形式的飞控产品，共享相似的架构和接口。

输入和输出方面，RC接收遥控器信号，控制执行器运动，而RC输出则是从地面站发送指令给无人机。例如，Cubepilot生态系统与Pixhawk紧密合作，提供了多种用途的无人机系统，如CUAV V5，专为对空间敏感的用户提供高性能功能。

ArduPilot是一个多功能的开源自动驾驶系统，支持多种无人设备，包括多旋翼、直升机、固定翼等。其代码基于GPLv3，鼓励共享与改进。它由传感器、控制器和输出设备组成，如APM（ArduPilot Mega），是一个早期硬件平台，ArduPilot则是其代码实现。

在软件层面，例如ArduSub的主函数通过hal.run()运行，执行传感器数据处理、飞行控制和用户交互等功能。EKF（扩展卡尔曼滤波器）用于无人机的导航，而SITL（软件在环仿真）用于测试和验证控制算法，无需实际硬件。

PX4则由ETH苏黎世理工大学开发，适合学习和研究，作为Pixhawk的原生固件。树莓派作为单片机，配合DroneKit提供强大的无人机应用程序开发工具，通过ROS（机器人操作系统）进行高级控制。

在通信技术方面，MAVLink用于无人机与地面站之间的数据交换，Mavproxy则提供一个命令行接口，而Pymavlink是Python的MAVLink库。例如，通过Mavproxy，可以模拟GPS故障或调整RC通道值，以适应不同的飞行任务。

最后，大模型技术在无人机等领域的应用展示了智能体的潜力，如自主探索任务。而QGroundControl作为图形用户界面，提供了直观的配置和控制选项。