揭秘?zé)o人機(jī)的幕后功臣:開(kāi)源飛控都有哪些流派?
第二代開(kāi)源飛控系統(tǒng)大多擁有自己的開(kāi)源硬件、開(kāi)發(fā)環(huán)境和社區(qū),采用全集成的硬件架構(gòu),將全部10DOF傳感器、主控單片機(jī),甚至GPS等設(shè)備全部集成在一塊電路板上,以提高可靠性。
它使用全數(shù)字三軸MEMS傳感器組成航姿系統(tǒng)(IMU);能夠控制飛行器完成自主航線(xiàn)飛行,同時(shí)可加裝電臺(tái)與地面站進(jìn)行通信,初步具備完整自動(dòng)駕駛儀的功能。此類(lèi)飛控還能夠支持多種無(wú)人設(shè)備,包含固定翼飛行器、多旋翼飛行器、直升機(jī)和車(chē)輛等,并具備多種飛行模式,包含手動(dòng)飛行、半自主飛行和全自主飛行。第二代飛控的主要特點(diǎn)是高集成性、高可靠性,其功能已經(jīng)接近商業(yè)自動(dòng)駕駛儀標(biāo)準(zhǔn)。
第三代開(kāi)源飛控系統(tǒng)將會(huì)在軟件和人工智能方面進(jìn)行革新。它加入了集群飛行、圖像識(shí)別、自主避障、自動(dòng)跟蹤飛行等高級(jí)飛行功能,向機(jī)器視覺(jué)、集群化、開(kāi)發(fā)過(guò)程平臺(tái)化的方向發(fā)展。
你不該錯(cuò)過(guò)的開(kāi)源飛控傳奇
Arduino飛控
要談開(kāi)源飛控的發(fā)展就必須從著名的開(kāi)源硬件項(xiàng)目Arduino談起。
Arduino 是最早的開(kāi)源飛控,由Massimo Banzi、David Cuartielles、Tom Igoe、Gianluca Martino、David Mellis 和 Nicholas Zambetti于2005年在意大利交互設(shè)計(jì)學(xué)院合作開(kāi)發(fā)而成。Arduino公司首先為電子開(kāi)發(fā)愛(ài)好者搭建了一個(gè)靈活的開(kāi)源硬件平臺(tái)和開(kāi)發(fā)環(huán)境,用戶(hù)可以從Arduino官方網(wǎng)站取得硬件的設(shè)計(jì)文檔,調(diào)整電路板及元件,以符合自己實(shí)際設(shè)計(jì)的需要。
Arduino可以通過(guò)與其配套的Arduino IDE軟件查看源代碼并上傳自己編寫(xiě)的代碼,Arduino IDE使用的是基于C語(yǔ)言和C++的Arduino語(yǔ)言,十分容易掌握,并且Arduino IDE可以在Windows、Macintosh OSX和Linux三大主流操作系統(tǒng)上運(yùn)行。
隨著該平臺(tái)逐漸被愛(ài)好者所接受,各種功能的電子擴(kuò)展模塊層出不窮,其中最為復(fù)雜的便是集成了MEMS傳感器的飛行控制器。為了得到更好的飛控設(shè)計(jì)源代碼,Arduino公司決定開(kāi)放其飛控源代碼,他們開(kāi)啟了開(kāi)源飛控的發(fā)展道路。著名的開(kāi)源飛控WMC和APM都是Arduino飛控的直接衍生產(chǎn)品,至今仍然使用Arduino開(kāi)發(fā)環(huán)境進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
APM飛控
APM(ArduPilotMega)是在2007年由DIY無(wú)人機(jī)社區(qū)(DIY Drones)推出的飛控產(chǎn)品,是當(dāng)今最為成熟的開(kāi)源硬件項(xiàng)目。APM基于Arduino的開(kāi)源平臺(tái),對(duì)多處硬件做出了改進(jìn),包括加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)組合慣性測(cè)量單元(IMU)。由于APM良好的可定制性,APM在全球航模愛(ài)好者范圍內(nèi)迅速傳播開(kāi)來(lái)。通過(guò)開(kāi)源軟件Mission Planner,開(kāi)發(fā)者可以配置APM的設(shè)置,接受并顯示傳感器的數(shù)據(jù),使用google map 完成自動(dòng)駕駛等功能,但是Mission Planner僅支持windows操作系統(tǒng)。
目前APM飛控已經(jīng)成為開(kāi)源飛控成熟的標(biāo)桿,可支持多旋翼、固定翼、直升機(jī)和無(wú)人駕駛車(chē)等無(wú)人設(shè)備。針對(duì)多旋翼,APM飛控支持各種四、六、八軸產(chǎn)品,并且連接外置GPS傳感器以后能夠增穩(wěn),并完成自主起降、自主航線(xiàn)飛行、回家、定高、定點(diǎn)等豐富的飛行模式。APM能夠連接外置的超聲波傳感器和光流傳感器,在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)定高和定點(diǎn)飛行。
評(píng)論