01
ArduPilot整体架构
从宏观角度俯瞰代码结构、调度机制与核心线程，理解飞控系统如何‘活’起来。
架构调度
02
固定翼状态机
深入剖析飞行模式切换逻辑，从手动到自动，状态机如何保证安全与平滑过渡。
状态机模式切换
03
导航控制器
解析L1导航算法，理解固定翼如何‘看’向目标点并生成横向加速度指令。
L1导航
04
高度与空速保持
TECS总能量控制系统详解，如何同时管理油门与俯仰，实现精准的高度与速度控制。
TECS能量控制
05
横向制导律
从L1到L1_xtrack，深入理解偏航距修正与侧风补偿的数学原理。
制导侧风补偿
06
纵向制导律
高度路径角控制，如何将高度误差转化为俯仰角指令，实现平滑爬升与下降。
纵向俯仰
07
油门控制逻辑
从THR_MIN到THR_MAX，油门标定与PID控制，以及不同飞行阶段的调度策略。
油门PID
08
舵面混控器
副翼、升降舵、方向舵的混控矩阵，以及如何通过SERVO_OUTPUT模块输出PWM信号。
混控PWM
09
EKF状态估计
扩展卡尔曼滤波在固定翼中的应用，如何融合GPS、IMU、空速计数据得到稳定姿态与位置。
EKF融合
10
风场估计与补偿
侧风、顺风、逆风对航线的影响，以及ArduPilot如何在线估计风速风向并自动补偿。
风场补偿
11
航点导航逻辑
从WP到WP，航点转弯半径、到达判定、悬停逻辑的完整实现。
航点转弯
12
自动起飞逻辑
从地面滑跑到离地爬升，固定翼自动起飞的状态机与参数调优。
起飞状态机
13
自动降落逻辑
从五边进近到拉平接地，降落航线生成与下滑道跟踪的深度解析。
降落下滑道
14
盘旋与等待逻辑
LOITER模式下的椭圆航线生成，以及风对盘旋轨迹的影响与修正。
盘旋LOITER
15
返航逻辑
RTL模式的高度策略与航线规划，如何安全地从任意位置返回Home点。
RTL返航
16
引导点追踪
GUIDED模式下的外部指令响应，如何接收地面站或机载计算机的实时目标。
GUIDED外部指令
17
地形跟随
利用地形数据库或激光雷达，实现固定翼低空贴地飞行的控制逻辑。
地形贴地
18
失速保护与恢复
迎角限制器、最小空速保护，以及失速后的自动改出逻辑。
失速保护
19
地面站通信链路
MAVLink协议在固定翼中的关键消息，以及心跳、航点上传、遥控器覆盖的机制。
MAVLink通信
20
参数调优方法论
从PID到TECS参数，系统化的调参流程与常见问题排查。
调参PID
21
日志分析与故障诊断
利用bin日志定位飞行中的振荡、偏离航线、异常姿态等问题。
日志诊断
22
SITL仿真环境搭建
在PC上运行ArduPilot固定翼仿真，加速算法验证与参数调试。
SITL仿真
23
自定义飞行模式
基于ArduPilot框架开发新的飞行模式，从模式注册到控制逻辑实现。
自定义模式
24
机载计算机协同
通过串口或UDP与树莓派/Orin通信，实现视觉导航与智能避障。
协同视觉
25
编队飞行基础
基于GPS的相对导航与编队保持控制，多机协同的初步实现。
编队多机
26
故障保护机制
遥控器丢失、GPS失效、电池低压等异常情况下的自动处置逻辑。
故障保护
27
高级导航
基于Dubins曲线的路径规划，实现固定翼在复杂环境中的最短路径导航。
Dubins路径规划
28
自适应控制
增益调度与模型参考自适应控制(MRAC)在固定翼上的应用探索。
自适应MRAC
29
硬件在环测试
将真实飞控板接入仿真环境，验证硬件接口与实时性能。
HITL硬件
30
实战案例
从零开始组装一架固定翼无人机，完成参数整定与全自主航线飞行。
实战组装