固定翼飞控软件开发技术精讲

📚 共计 30 章节
01
飞控系统概述
固定翼飞行原理、飞控系统组成、飞控软件架构概览
原理架构
02
开发环境搭建
交叉编译工具链、RTOS选择(FreeRTOS/ChibiOS)、工程模板建立
工具链RTOS
03
传感器驱动开发(上)
IMU(加速度计/陀螺仪)SPI/I2C驱动编写与数据校验
IMUSPII2C
04
传感器驱动开发(下)
磁力计、气压计、GPS(UART)驱动与数据融合预处理
磁力计气压计GPS
05
姿态解算基础
欧拉角、四元数、旋转矩阵,坐标系定义与转换
四元数坐标系
06
姿态解算算法
互补滤波、Mahony滤波、Madgwick滤波的原理与实现
互补滤波Mahony
07
姿态解算进阶
扩展卡尔曼滤波(EKF)在飞控中的应用与调参
EKF调参
08
位置与速度估计
GPS/INS组合导航、气压计定高、空速计校准
组合导航定高
09
控制理论入门
PID控制器原理、P/I/D项作用、位置式与增量式PID
PID位置式增量式
10
姿态控制律设计
内环角速率控制、外环角度控制、串级PID实现
串级PID内环外环
11
位置控制律设计
高度控制、水平位置控制、航点跟踪逻辑
航点高度控制
12
固定翼气动模型
升力、阻力、力矩方程,简化模型在控制中的应用
气动建模
13
混控器设计
固定翼舵面映射(副翼、升降舵、方向舵、油门)与混控矩阵
混控舵面
14
状态机与任务调度
飞控模式切换(手动、增稳、定高、自动)、任务优先级设计
状态机模式切换
15
通信协议(上)
MAVLink协议解析、消息打包与解包、CRC校验
MAVLinkCRC
16
通信协议(下)
地面站(QGC/MP)通信链路实现、心跳包与参数同步
QGC心跳
17
日志系统设计
SD卡/Flash日志存储、二进制日志格式、回放分析工具
日志SD卡
18
参数管理系统
参数存储(EEPROM/Flash)、在线修改、参数校验与默认值
EEPROM参数校验
19
安全机制设计
失控保护(Failsafe)、地理围栏、电池电压监测与紧急降落
Failsafe围栏
20
实时操作系统深入
任务创建、信号量、消息队列、中断管理在飞控中的应用
RTOS信号量中断
21
传感器校准算法
六面校准、陀螺仪零偏校准、磁力计椭球拟合校准
校准椭球拟合
22
振动分析与滤波
陷波滤波器、低通滤波器设计,减震安装工程实践
陷波减震
23
飞行前自检流程
传感器健康度检查、舵面行程测试、GPS锁定检测
自检舵面
24
仿真环境搭建
基于Gazebo/JSBSim的HITL(硬件在环)仿真测试
HITLGazebo
25
自动调参技术
基于继电反馈的PID自整定、自适应控制初步
自整定自适应
26
固定翼特定功能
自动起飞、自动降落、失速检测与改出逻辑
自动起降失速
27
编队飞行基础
基于广播通信的僚机跟随算法、一致性控制
编队一致性
28
代码优化与MISRA规范
飞控代码的可靠性、栈深度分析、静态检查
MISRA静态检查
29
实际飞行测试
试飞流程、数据后处理、常见振荡问题排查
试飞振荡
30
项目实战
从零搭建迷你固定翼飞控(硬件选型、软件集成、试飞验证)
实战集成