您不能不知道的几大无人机飞控系统

也是当前爱好者手中最炙手可热的产品。

PIXHAWK拥有168MHz的运算频率，并突破性地采用了整合硬件浮点运算核心的Cortex-M4的单片机作为主控芯片，内置两套陀螺和加速度计MEMS传感器，互为补充矫正，内置三轴磁场传感器并可以外接一个三轴磁场传感器，同时可外接一主一备两个GPS传感器，在故障时自动切换。

基于其高速运算的核心和浮点算法，PIXHAWK使用最先进的定高算法，可以仅凭气压高度计便将飞行器高度固定在1米以内。它支持目前几乎所有的多旋翼类型，甚至包括三旋翼和H4这样结构不规则的产品。它使飞行器拥有多种飞行模式，支持全自主航线、关键点围绕、鼠标引导、"FollowMe"、对尾飞行等高级的飞行模式，并能够完成自主调参。

PIXHAWK飞控的开放性非常好，几百项参数全部开放给玩家调整，靠基础模式简单调试后亦可飞行。PIXHAWK集成多种电子地图，爱好者们可以根据当地情况进行选择。PIXHAWK被定位为下一代无人机飞控，系统具备的所有特征，均符合未来无人机飞控系统未来发展的基础需求，未来将会有更大的发展空间。

技术规格：

处理器

32位 STM32F427 ARM Cortex M4 核心外加 FPU（浮点运算单元）

168 Mhz/256 KB RAM/2 MB 闪存

32位 STM32F103 故障保护协处理器

传感器

Invensense MPU6000 三轴加速度计/陀螺仪

ST Micro L3GD20 16位陀螺仪

ST Micro LSM303D 14位加速度计/磁力计

MS5611 MEAS 气压计

电源

良好的二极管控制器，带有自动故障切换

舵机端口7V高压与高电流输出

所有的外围设备输出都有过流保护，所有的输入都有防静电保护

接口

5个UART串口，1个支持大功率，两个有硬件流量控制

Spektrum DSM/DSM2/DSM-X 卫星输入

Futaba SBUS输入（输出正在完善中）

PPM sum 信号

RSSI（PWM或者电压）输入

I2C， SPI， 2个CAN， USB

3.3 与 6.6 ADC 输入

尺寸

重量 38g

长 81.5 mm x 宽 50 mm x 高 15.5 mm

Pixhawk 的接口分配

PWM，PPM-SUM和SBUS模式下的舵机与电调的连接方法

Pixhawk 接口图

* 备注：上图中针脚1在右边

串口 1 （Telem 1），串口 2 （Telem 2） ，串口 （GPS） 针脚： 6 = GND， 5 = RTS， 4 = CTS， 3 = RX， 2 = TX， 1 = 5V.

三、开源 OpenPilot / Taulabs 系列

OpenPilot是由OpenPilot社区于2009年推出的自动驾驶仪项目，旨在为社会提供低成本但功能强大的稳定型自动驾驶仪。这个项目由两部分组成，包括OpenPilot自驾仪与其相配套的软件。其中，自驾仪的固件部分由C语言编写，而地面站则用C++编写，并可在Windows、Macintosh OSX和Linux三大主流操作系统上运行。

OpenPilot的最大特点是硬件架构非常简单，从它目前拥有的众多硬件设计就可以看出其与众不同之处。官方发布的飞控硬件包括CC、CC3D、ATOM、RevoluTIon、RevoluTIon nano等，衍生硬件包括Sparky、Quanton、REVOMINI等，甚至包含直接使用STM32开发板扩展而成的FlyingF3、FlyingF4、DescoveryF4等，其中CC3D已经是300mm以下轴距穿越机和超小室内航模的首选飞控，而DiscoveryF4被大量用于爱好者研究飞控，Quanton更是成为了Taulabs的首选硬件。

下面我们来说说Openpilot旗下最流行的硬件CC3D。

此飞控板只采用一颗72MHz的32位STM32单片机和一颗MPU6000就能够完成四旋翼、固定翼、直升机的姿态控制飞行（注意，该硬件可进行的是三自由度姿态控制，而不是增稳），电路板大小只有35mm&TImes;35mm。

与所有开源飞控不同，它不需要GPS融合或者磁场传感器参与修正，就能保持长时间的姿态控制。以上所有功能全部使用一个固件，通过设置便可更改飞机种类、飞行模式、支持云台增稳等功能。

其编译完的固件所需容量只有大约100KB，代码效率令人惊叹，是所有飞控程序员学习的楷模。其地面站软件集成了完整的电子地图，可以通过电台实时监测飞机状态。

TauLabs飞控是OpenPilot飞控的衍生产品。当前TauLabs最流行的硬件叫做Quanton，由原OpenPilot飞控小组成员独立完成。

它继承了OpenPilot简单高效的特点，并扩展了气压高度计和三轴磁场传感器，将主控单片机升级为带有硬件浮点运算的Cortex-M4核心。该飞控是最早支持自动调参的开源飞控产品，带有模型辨识算法，能够在飞行中进行自整定姿态PID控制参数。TauLabs能够完成许多高级飞行模式，连接外置GPS后可使多旋翼具备定高、定点、回家等功能。飞控集成了电子地图，且界面非常友好，使用向导模式进行初始化，初学者可以简单上手。