01
eVTOL飞控系统概述
eVTOL发展现状 · 飞控系统架构 · 核心算法全景图
入门架构
02
传感器融合基础
IMU原理 · GPS/RTK定位 · 气压计与磁力计 · 传感器标定
传感器标定
03
姿态解算算法
欧拉角与四元数 · 互补滤波 · Mahony滤波 · Madgwick滤波
姿态滤波
04
扩展卡尔曼滤波
EKF数学基础 · 状态预测与更新 · 协方差调参 · eVTOL应用
EKF状态估计
05
多传感器融合EKF
松耦合与紧耦合 · GPS+IMU融合 · 视觉+IMU融合 · 冗余管理
融合冗余
06
坐标系与变换
地心地固系 · 北东地系 · 机体坐标系 · 变换矩阵 · 四元数旋转
坐标旋转
07
动力学建模
六自由度刚体模型 · 气动力与力矩 · 螺旋桨动力学 · 电机响应
建模动力学
08
控制架构总览
内外环控制 · 串级PID结构 · 前馈控制 · 控制分配策略
控制架构
09
姿态控制器设计
角度环与角速度环 · PID参数整定 · 抗积分饱和 · 微分先行
姿态控制PID
10
位置控制器设计
位置环与速度环 · 轨迹跟踪 · 加速度前馈 · 风扰动抑制
位置控制抗风
11
控制分配算法
混控矩阵设计 · 伪逆分配 · 加权最小二乘 · 执行器饱和处理
分配优化
12
总距与油门控制
垂直起降阶段 · 过渡阶段 · 巡航阶段 · 模式切换逻辑
油门模式
13
电机与螺旋桨控制
电子调速器协议 · PWM与Dshot · 电机转速闭环 · 桨效补偿
电机桨效
14
状态估计器
空速估计 · 地速估计 · 高度估计 · 垂直速度估计 · 风场估计
估计风场
15
故障检测与容错
传感器故障检测 · 执行器故障检测 · 降级控制 · 安全着陆
容错安全
16
飞行模式管理
手动模式 · 增稳模式 · 悬停模式 · 航线模式 · 自动起降
模式自动
17
路径规划基础
A*算法 · RRT算法 · Dubins曲线 · 贝塞尔曲线 · 轨迹平滑
规划曲线
18
避障与感知
激光雷达点云 · 视觉深度估计 · 障碍物检测 · 避障策略
避障感知
19
编队飞行控制
领航-跟随法 · 虚拟结构法 · 一致性算法 · 碰撞避免
编队协同
20
实时操作系统
RTOS选型 · 任务调度 · 优先级管理 · 时间同步 · 看门狗
RTOS调度
21
通信协议
MAVLink协议 · uORB消息机制 · DDS中间件 · 遥测链路
通信协议
22
地面站与数据链
QGroundControl · MAVSDK · 数传电台 · 链路预算 · 延迟补偿
地面站数据链
23
仿真环境搭建
Gazebo+ROS2 · PX4 SITL · 硬件在环仿真 · 场景构建
仿真HIL
24
代码生成与部署
MATLAB/Simulink代码生成 · 嵌入式优化 · Flash与RAM优化
代码生成部署
25
适航与安全标准
DO-178C · DO-254 · ARP4754A · ISO 26262 · 故障树分析
适航安全
26
冗余设计策略
三余度飞控 · 传感器投票 · 电源冗余 · 通信冗余
冗余可靠性
27
试飞与调试
试飞前检查 · 参数调优流程 · 日志分析 · 事故复盘
试飞调试
28
性能评估指标
姿态跟踪误差 · 位置精度 · 功耗效率 · 鲁棒性 · MTBF
评估指标
29
前沿技术趋势
AI飞控 · 自适应控制 · 模型预测控制 · 分布式电推进
前沿AI
30
综合项目实战
从零搭建eVTOL飞控 · 代码框架 · 集成测试 · 交付文档
实战项目