揭秘無(wú)人機的幕后功臣：開(kāi)源飛控都有哪些流派？

　　PX4和PIXHawk

　　PX4是一個(gè)軟硬件開(kāi)源項目(遵守BSD協(xié)議)，目的在于為學(xué)術(shù)、愛(ài)好和工業(yè)團體提供一款低成本、高性能的高端自駕儀。

　　這個(gè)項目源于蘇黎世聯(lián)邦理工大學(xué)的計算機視覺(jué)與幾何實(shí)驗室、自主系統實(shí)驗室和自動(dòng)控制實(shí)驗室的PIXHawk項目。PX4FMU自駕儀模塊運行高效的實(shí)時(shí)操作系統(RTOS)，Nuttx提供可移植操作系統接口(POSIX)類(lèi)型的環(huán)境。例如：printf、pthreads、/dev/ttyS1、open、write、poll、ioctl等。軟件可以使用USB bootloader更新。

　　PX4通過(guò)MAVLink同地面站通訊，兼容的地面站有QGroundControl和Mission Planner，軟件全部開(kāi)源且遵守BSD協(xié)議。

　　由3DR聯(lián)合APM小組與PX4小組于2014年推出的PIXHawk飛控是PX4飛控的升級版本，擁有PX4和APM兩套固件和相應的地面站軟件。該飛控是目前全世界飛控產(chǎn)品中硬件規格最高的產(chǎn)品，也是當前愛(ài)好者手中最炙手可熱的產(chǎn)品。

　　PIXHawk擁有168MHz的運算頻率，并突破性地采用了整合硬件浮點(diǎn)運算核心的Cortex-M4的單片機作為主控芯片，內置兩套陀螺和加速度計MEMS傳感器，互為補充矯正，內置三軸磁場(chǎng)傳感器并可以外接一個(gè)三軸磁場(chǎng)傳感器，同時(shí)可外接一主一備兩個(gè)GPS傳感器，在故障時(shí)自動(dòng)切換。

　　基于其高速運算的核心和浮點(diǎn)算法，PIXHawk使用最先進(jìn)的定高算法，可以?xún)H憑氣壓高度計便將飛行器高度固定在1米以?xún)?。它支持目前幾乎所有的多旋翼?lèi)型，甚至包括三旋翼和H4這樣結構不規則的產(chǎn)品。它使飛行器擁有多種飛行模式，支持全自主航線(xiàn)、關(guān)鍵點(diǎn)圍繞、鼠標引導、“FollowMe”、對尾飛行等高級的飛行模式，并能夠完成自主調參。

　　PIXHawk飛控的開(kāi)放性非常好，幾百項參數全部開(kāi)放給玩家調整，靠基礎模式簡(jiǎn)單調試后亦可飛行。PIXHawk集成多種電子地圖，愛(ài)好者們可以根據當地情況進(jìn)行選擇。

　　OpenPilot與Taulabs

　　OpenPilot是由OpenPilot社區于2009年推出的自動(dòng)駕駛儀項目，旨在為社會(huì )提供低成本但功能強大的穩定型自動(dòng)駕駛儀。這個(gè)項目由兩部分組成，包括OpenPilot自駕儀與其相配套的軟件。其中，自駕儀的固件部分由C語(yǔ)言編寫(xiě)，而地面站則用C++編寫(xiě)，并可在Windows、Macintosh OSX和Linux三大主流操作系統上運行。

　　OpenPilot的最大特點(diǎn)是硬件架構非常簡(jiǎn)單，從它目前擁有的眾多硬件設計就可以看出其與眾不同之處。官方發(fā)布的飛控硬件包括CC、CC3D、ATOM、Revolution、Revolution nano等，衍生硬件包括Sparky、Quanton、REVOMINI等，甚至包含直接使用STM32開(kāi)發(fā)板擴展而成的FlyingF3、FlyingF4、DescoveryF4等，其中CC3D已經(jīng)是300mm以下軸距穿越機和超小室內航模的首選飛控，而DiscoveryF4被大量用于愛(ài)好者研究飛控，Quanton更是成為了Taulabs的首選硬件。

　　下面我們來(lái)說(shuō)說(shuō)Openpilot旗下最流行的硬件CC3D。

　　此飛控板只采用一顆72MHz的32位STM32單片機和一顆MPU6000就能夠完成四旋翼、固定翼、直升機的姿態(tài)控制飛行(注意，該硬件可進(jìn)行的是三自由度姿態(tài)控制，而不是增穩)，電路板大小只有35mm×35mm。