ArduPilot 自定义飞控模式开发实战

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ArduPilot概述与环境搭建

ArduPilot简介、源码获取、Linux开发环境搭建、编译第一个固件。

ArduPilot代码架构解析

代码目录结构、核心库（AP_HAL、AP_Math等）、任务调度器（Scheduler）工作机制。

飞行模式基础概念

模式的定义、模式切换逻辑、模式与任务（Mission）的关系。

自定义模式框架搭建

创建新的模式类、继承AC_Mode基类、注册模式到模式管理器。

模式初始化与退出

init()函数实现、exit()函数实现、状态机设计。

状态机生命周期

模式主循环逻辑

run()函数实现、控制频率设定、与姿态控制器的交互。

主循环控制

用户控制输入处理

遥控器通道映射、get_pilot_input()函数、摇杆值归一化。

遥控器输入

位置与速度控制基础

位置控制器（AC_PosControl）入门、速度控制器（AC_VelControl）入门。

姿态控制基础

姿态控制器（AC_AttitudeControl）入门、角度与角速率控制。

自定义模式中的参数系统

添加模式专属参数、参数定义与注册、参数动态调整。

传感器数据融合

读取GPS、IMU、气压计数据、EKF状态估计简介。

避障功能集成

使用AP_Proximity库、集成激光雷达或超声波传感器、避障逻辑编写。

避障传感器

光流与视觉定位

光流传感器数据读取、视觉里程计集成、室内定位模式实现。

自定义模式中的任务支持

任务指令解析、任务执行逻辑、任务中断与恢复。

高级控制算法

LQR控制器实现、模型预测控制（MPC）入门、在自定义模式中应用。

自定义模式中的日志系统

添加自定义日志消息、使用DataFlash库、日志分析与调试。

地面站通信与MAVLink

MAVLink消息定义、自定义消息发送与接收、QGroundControl集成。

MAVLink地面站

自定义模式中的安全机制

地理围栏（Fence）集成、电池低电量保护、遥控器信号丢失处理。

多旋翼模式开发实战

悬停模式、定点模式、跟随模式。

多旋翼实战

固定翼模式开发实战

巡航模式、自动降落模式、盘旋模式。

固定翼自动

无人车模式开发实战

阿克曼转向控制、差速转向控制、路径跟踪。

无人车转向

无人船模式开发实战

水面航行控制、航点跟踪、避障。

无人船水面

自定义模式中的串口设备通信

串口驱动编写、与外部设备（如云台、机械臂）通信。

自定义模式中的I2C/SPI设备驱动

I2C设备驱动编写、SPI设备驱动编写、传感器融合。

自定义模式中的PWM输出

PWM输出配置、舵机控制、ESC控制。

自定义模式中的RC输入处理

SBUS、PPM、DSM协议解析、自定义输入映射。

自定义模式中的故障保护

故障检测逻辑、自动降落/返航触发、用户自定义故障处理。

自定义模式性能优化

代码优化技巧、实时性保障、内存管理。

自定义模式测试与调试

SITL仿真测试、HITL硬件在环测试、实机飞行测试。

综合项目：完整自定义飞行模式

编队飞行模式、精准农业喷洒模式等综合实战。