PIXHAWK飛控系統(tǒng)（固定翼）二次開發(fā)培訓(xùn)

1基礎(chǔ)部分

PIXHAWK系統(tǒng)介紹：簡(jiǎn)述APM、PX4、PIXHAWK之間的歷史變遷關(guān)系，以及平臺(tái)間優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)的比較。

系統(tǒng)架構(gòu)概述：概述PX4源碼組織結(jié)構(gòu)，讓大家從整體對(duì)PX4有所感知，了解每個(gè)文件的作用。

系統(tǒng)編譯過(guò)程：講述系統(tǒng)從上電開始所執(zhí)行的動(dòng)作，如何由單片機(jī)的啟動(dòng)過(guò)渡到操作系統(tǒng)，過(guò)渡到應(yīng)用程序，最后執(zhí)行啟動(dòng)腳本。

啟動(dòng)過(guò)程描述：簡(jiǎn)述啟動(dòng)過(guò)程中mavlink的啟動(dòng)、sensor的啟動(dòng)、算法的啟動(dòng)等，加深對(duì)系統(tǒng)的理解，鋪墊二次開發(fā)。

進(jìn)程機(jī)制uORB：uORB是PX4系統(tǒng)中進(jìn)程間通信（IPC）的一種機(jī)制，在PX4系統(tǒng)掌管著系統(tǒng)中所有的信息流，通過(guò)實(shí)例教授大家如何使用uORB打通進(jìn)程間通信。

串級(jí)PID簡(jiǎn)介：PID是一種簡(jiǎn)單而又極美的控制算法，系統(tǒng)中的控制過(guò)程使用PID了，而且是串級(jí)過(guò)程。

系統(tǒng)參數(shù)介紹：對(duì)系統(tǒng)級(jí)別關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行解釋說(shuō)明，如安全開關(guān)，解算帶速，USB的鏈接檢查，日志模式，機(jī)架類型等。

2?? ?邏輯理解

功能模塊整體介紹：高屋建瓴的介紹飛控整體數(shù)據(jù)流的執(zhí)行過(guò)程，以及模塊間的相互關(guān)系，對(duì)飛行控制有個(gè)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和整體的把握。

多冗余設(shè)計(jì)：介紹系統(tǒng)冗余設(shè)計(jì)的概念，多傳感器的冗余設(shè)計(jì)，主副處理器的協(xié)同工作，源碼分析多傳感器的選擇機(jī)制。

Commander決策分析：飛行模式的決策部分，結(jié)合源碼學(xué)習(xí)模式切換的后退機(jī)制和故障保護(hù)策略，了解commander是如何影響姿態(tài)和位置的控制過(guò)程。

Navigator之takeoff：梳理navigator，模塊的功能作用，分析數(shù)據(jù)的處理流程，結(jié)合源碼學(xué)習(xí)takeoff的執(zhí)行過(guò)程。

Navigator之land：分析數(shù)據(jù)處理流程，結(jié)合源碼學(xué)習(xí)navigator中land的執(zhí)行過(guò)程。

Navigator之loiter：分析數(shù)據(jù)處理流程，結(jié)合源碼學(xué)習(xí)navigator中loiter的執(zhí)行過(guò)程。

Navigator之missition：分析數(shù)據(jù)處理流程，結(jié)合源碼學(xué)習(xí)navigator中missition的執(zhí)行過(guò)程。

3?? ?算法分析

姿態(tài)解算：簡(jiǎn)述EKF基礎(chǔ)知識(shí)，闡述EKF2融合多傳感器解算姿態(tài)的過(guò)程，結(jié)合源碼分析解算過(guò)程，說(shuō)明注意事項(xiàng)。

位置解算：簡(jiǎn)述位置坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，梳理EKF2中位置估計(jì)的過(guò)程，結(jié)合源碼理解算法的實(shí)現(xiàn)。

姿態(tài)控制：梳理PX4中固定翼姿態(tài)控制的實(shí)現(xiàn)流程，講述手動(dòng)或自動(dòng)下姿態(tài)控制響應(yīng)的不同，補(bǔ)充歐拉角速度和機(jī)體角速度之間的區(qū)別，結(jié)合源碼學(xué)習(xí)姿態(tài)控制算法實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。

L1控制：講述制導(dǎo)算法基礎(chǔ)知識(shí)以及在固定翼位置控制中的應(yīng)用和源碼的實(shí)現(xiàn)。

TECS算法：簡(jiǎn)述總能量控制算法的理論依據(jù)，以及在固定翼中的應(yīng)用和源碼實(shí)現(xiàn)。

位置控制：闡述固定翼源碼中位置控制的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，手動(dòng)模式的下位置控制、定高模式下的位置控制、定點(diǎn)模式下的位置控制的不同實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

AUTO模式：講述固定翼位置控制源碼中部分AUTO的控制實(shí)現(xiàn)，如takeoff在位置控制中的多情況分類處理，以及land的復(fù)雜邏輯。

4?? ?實(shí)踐嘗試

自定義信息流：利用uorb創(chuàng)建新的msg，鋪墊功能的二次開發(fā)。

NSH調(diào)試：簡(jiǎn)述NSH的調(diào)試過(guò)程，分析進(jìn)程的運(yùn)行頻率。

Log日志分析：簡(jiǎn)述系統(tǒng)中兩種Logger的不同，以及初步分析的簡(jiǎn)介。

Mixer實(shí)踐：闡述Mixer腳本的定義以及PWM輸出配置。

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