[科技界] 开源飞控设备连接图介绍

开源飞行控制介绍

开源飞行控制是基于开源思想的自主飞行控制器项目。pixhawk开源飞控学习资料丰富，自定义功能开发，使用功能丰富，趣味性强。它包括开源软件和开源硬件，而软件包括飞行控制硬件中的固件和地面站软件。

丰富的传感器接口使开源飞行控制能够在不同的使用场景中支持不同的传感器设备和定制开发。

随着开源飞控系统的不断发展，从第一代pixhawk开源飞控开始，开源飞控拥有完善的开源硬件、开发环境和社区论坛，并采用完全集成的硬件架构对包括主控处理器在内的很多硬件进行改进；带有加速度计、陀螺仪和磁力计的惯性测量单元。

飞行控制是无人机的核心。但是，没有其他外部设备的协助，无人机无法随着使用场景的变化正常飞行。

下面的连接图系统展示了无人机飞控常见的硬件设备连接，并阐述了各个组件的使用功能。可实现平稳自主飞行、高精度定位、地面站参数调整、数据视频传输、自主避障、室内定位、精确着陆等飞行功能。

立方体开源飞行控制设备连接图

设备模块介绍

Cube开源飞控:搭载高性能stm32h753主处理器和stm32f100协处理器芯片，具有高速数据计算能力，扩展了丰富的传感器接口，可以在不同场景下连接相应的传感器，为飞行提供更多的选择和应用。飞行控制使用开源固件来支持各种类型的飞机，包括无人驾驶飞行器、无人驾驶船舶、多旋翼飞机、固定翼飞机、垂直起降固定翼飞机、直升机和潜艇。支持先进的飞行模式，如全自主路线，关键点周围，鼠标导航，跟随，自主参数调整。双冗余电源接口，电源模块5.3v

Usb:可以烧录固件，调整飞行控制参数。

蜂鸣器:发出不同的提示组合，以指示飞行控制的当前状态。

高精度多频差分定位导航GPS:can接口用于通信。设备分为基站和移动站。采用载波相位动态实时差分技术(rtk技术)实时提供观测点的三维坐标，参考站采集的载波相位发送给用户站计算差分坐标，即用户站接收来自参考站的gps卫星载波相位和载波相位，形成相位差观测值进行实时处理， 并给出厘米级定位(here3的电源是5.3 V，HERE Pro的外接电源是5.3-40v，最多兼容60v)

Can转向机:选择设备模块，可用于某些设备的固定装置、投掷装置和机械臂。

数据传输模块:用于飞行控制和地面站之间的通信。作为一种数据传输和控制的方式，作为远程串口通信设备，最远传输距离可达40 km，电源为5.3 V。

数字传输与遥控一体化设备:具有数据传输、视频回传、地面站参数调整与控制、遥控等功能。，使得多通道复杂设备集成化、小型化，可输入两路高清视频，传输距离高达20km。6-12.6v电源。

云台和摄像设备:使用摄像机云台时，摄像机云台可以在无人机飞行过程中为摄像机增加稳定效果，使高清摄像机的回传视频稳定清晰。云台和摄像头可以根据机架的类型和大小来确定，摄像头可以使用高清摄像头和红外摄像头。为云台供电12v。

激光雷达模块:可连接飞控串口或i2c通讯，可实现无人机精确激光测高和避障，5.3v电源。

红外锁定精确着陆模块:分为红外锁定传感器和红外信标。红外锁定传感器连接到飞行控制的i2c接口通信。红外锁定传感器安装在无人机底部中间，镜头面向地面，红外信标放置在着陆位置。在着陆模式下，红外锁定传感器将检测地面的红外信标，并进行精确着陆。5v电源。

动力电池:电池是无人机中所有设备的能源，所以要选择好的、稳定的电池。它在实际飞行中的放电速度主要取决于电机的功率和其他负载的电流消耗。最好选择正规品牌的电池，能保证电池的蓄电性能、放电性能和散热性能。

电源模块:电源模块主要用于精确的电流和电压检测，可以在地面站实时检查电池的电流和电压。根据无人机使用的电池电压不同，相应的电源模块也要选择合适的电压。

降压模块:主要是将大电压转换成小电压，为飞行系统中的其他低压设备供电。接线图中的转换电压为5.3v或12v。

无刷电动调节:全称电子调速器，根据控制信号调节电机的启动、停止和转速，电动调节上标有其最高使用电流，如200 A和14 S(使用电压)，通常根据电机的kv值和功率来选择。

无刷电机，叶片:无刷电机主要由定子和转子组成。其主要参数为xxxxkv，xxxx，例如:8727，150kv，8727代表定子尺寸为87mm×27mm(电机转子直径×电机转子高度)，150kv值:电机转速(空)例如，kv150电机在50v电压下的转速(空负载)为7500 rpm。无刷电机的主要优点是效率高、稳定、使用寿命长。电机在整个飞行系统中起着提供动能的作用，叶片是将电机的旋转动力转化为动力的装置。在整个飞行系统中，叶片主要提供飞行所需的动能。桨叶按材质一般可分为尼龙桨、碳纤维桨和木桨。电机的叶片都是相互匹配的，应该根据使用场景和要求进行选择。

目前开源飞控系统正在软件、人工智能、云应用等方面进行创新。具有高精度定位、集群飞行、图像识别、自主避障、自动飞行跟踪等先进的飞行功能。，并向机器视觉、集群和平台开发过程发展。

开源飞控的开发，融合了成百上千优秀开发者的智慧，使得功能如此强大的产品，也能在短短几年内开发出来。虽然未来开源飞控会有不同的发展方式，但相信会有更美好的明天等着我们去探索，这是很多飞控爱好者的共同愿景。在人工智能技术和图像识别技术飞速发展的今天，开源飞行控制也将紧随其后，发展成为一个更加智能化的时代。有所期待，有所热爱。