第1章
无副翼系统概述
什么是无副翼系统？为什么现代无人直升机要取消副翼？优势与挑战。
概念背景
第2章
飞控硬件平台认知
主控芯片选型(STM32H7/F7)、传感器接口与布局、PWM/SBUS输出。
硬件STM32
第3章
传感器标定与校准
加速度计/陀螺仪/磁力计六面校准；气压计温度补偿；数据预处理。
传感器标定
第4章
姿态解算基础
欧拉角与四元数；Mahony互补滤波；Madgwick对比；为何偏爱Mahony。
算法四元数
第5章
姿态解算实战
STM32实现Mahony算法；代码逐行解析；观察四元数发散。
代码调试
第6章
控制律设计入门
PID基础；角度环/角速度环串级；无副翼系统对角速度环的要求。
控制串级
第7章
角速度环调参
P/I/D参数影响；手动调参步骤；遥控器打舵观察阶跃响应。
调参角速度
第8章
角度环调参
角速度环稳定后调角度环；比例系数与阻尼比；“先P后D”口诀。
调参角度环
第9章
无副翼系统的混控策略
十字盘与CCPM混控；螺距/横滚/俯仰映射；混控矩阵推导。
混控矩阵
第10章
执行器映射与输出
PWM频率(50Hz vs 400Hz)；舵机行程校准；油门/螺距曲线设置。
执行器PWM
第11章
遥控器与接收机设置
SBUS协议解析；通道映射；失控保护；接收机天线布局避坑。
遥控SBUS
第12章
地面站与参数调优
Mission Planner/QGC使用；实时波形；参数在线修改。
地面站调优
第13章
飞行模式详解
自稳/增稳/悬停/特技模式；各模式控制律切换逻辑。
模式逻辑
第14章
首次上电安全检查
上电流程；传感器数据确认；舵面运动方向；电机怠速测试。
安全上电
第15章
系留悬停调试
为什么要系留？系留绳绑法；姿态波动分析；积分饱和消除。
系留悬停
第16章
振动分析与处理
频谱分析基础；FFT查看振动峰值；减震球选型与安装。
振动FFT
第17章
GPS与位置控制
GPS精度影响因素；EKF融合；位置环与速度环串级。
GPS位置环
第18章
航线飞行与航点规划
航点上传；转弯半径控制；风速补偿策略。
航线规划
第19章
故障保护机制
信号丢失/低电压/GPS丢星保护；三级降级策略。
故障保护
第20章
日志分析与事故复盘
PX4LogParser/ULog查看日志；炸机原因数据特征。
日志复盘
第21章
高级控制算法入门
LQR原理；自适应控制简介；对模型不确定性的鲁棒性。
LQR鲁棒
第22章
舵机与连杆机构调试
舵机死区补偿；连杆长度对分辨率影响；避免机械共振。
舵机连杆
第23章
动力系统匹配
电机KV值与桨叶尺寸；电调协议(DShot/PWM)；电流温度监控。
动力电调
第24章
电磁兼容性(EMC)问题
电源纹波对IMU影响；布线规则；磁力计与导线距离。
EMC布线
第25章
软件架构与任务调度
FreeRTOS在飞控中的应用；任务优先级；传感器读取时序。
FreeRTOS调度
第26章
Bootloader与固件升级
OTA升级方案；固件校验；回滚机制。
BootloaderOTA
第27章
仿真环境搭建
基于Gazebo/Matlab的无人直升机模型；SIL与HIL测试。
仿真HIL
第28章
适航与安全标准
ISO 21384；风险评估文档；试飞流程规范。
适航标准
第29章
实战案例：500级无人直升机
某型500级无人直升机调试全流程记录。
实战案例
第30章
课程总结与进阶路径
从调试到设计；推荐书单与开源项目；社区资源。
总结进阶