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原创 我为什么不挣钱也要写公众号
本篇文章首发于公众号：无人机系统技术。更多无人机技术相关文章请关注此公众号，有问题也可在公众号回复“加群”进入技术交流群进行交流。自开无人机系统技术这个公众号以来已经有半年之久了，我是在今年一月份开的公众号，过完年回来又停了几个月，直到六月份才重新捡起来写，到现在关注者也有一两千人了，以后如果没有不可抗力的情况下应该会持续写下去了。今天准备聊一聊当初开这个公众号的初衷，以及这段时间建立交流群以...
2019-09-08 10:52:51
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原创 欧拉角、旋转矩阵、四元数
**引言**在开始正式论述导航、飞控算法之前呢，再给大家回顾一下公众号前期阐述欧拉角、旋转矩阵以及四元数的三篇内容，一方面是将欧拉角、旋转矩阵、四元数三种描述姿态的方式汇总在一起进行对比，为后续控制律设计以及导航解算做准备，另一方面是校勘了当初写文章时的一些笔误。另外，对于想进一步学习飞控知识以及有问题需要专业人员帮忙答疑的朋友可以关注一下我最近创建的知识星球：关于创建知识星球的公告。*...
2019-08-26 22:59:34
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原创 无人机
引言本文最先发表于公众号：无人机系统技术公众号回复“加群”进入技术交流群进行交流公众号回复“多旋翼”获取国际顶尖团队科研成果公众号回复“控制分配”获取控制分配相关论文从今年初开始写公众号也有一段时间了，不知不觉已经写了四五十篇原创文章。最近有很多新关注的朋友，可能不太了解我以及这个公众号的内容，所以在这里给大家整理一下前面发过的一些文章，把我觉得对大家有用的文章分成几大类，方便大家了解和...
2019-12-01 17:36:47
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原创 多旋翼无人机的控制分配
本文最先发表于公众号：无人机系统技术公众号回复“加群”进入无人机技术交流群交流公众号回复“多旋翼”获取国际顶尖团队科研成果公众号回复“控制分配”获取控制分配相关论文引言本文内容主要阐述控制分配在多旋翼无人机上的使用方法，想要更多了解“控制分配”的朋友可以在公众号回复“控制分配”获取两篇经典参考文献。控制分配最先在飞行控制系统设计中提出，目前已推广至许多工程实际中，如船舶动力学、地面车辆...
2019-11-11 19:11:56
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原创 PX4代码解析：姿态期望生成
本篇文章首发于公众号：无人机系统技术。更多无人机技术相关文章请关注此公众号，有问题也可在公众号回复“加群”进入技术交流群进行交流。另外，想要获取本文算法所在论文的朋友也可以在公众号底部加我微信获取。引言关于PX4源码中控制器的设计部分我们前几讲已经对位置控制、姿态控制等核心函数进行了详细分析，逐行解释。今天我们就将剩下的最后一部分内容：位置控制器输出到姿态控制器输入的转换部分做一个解读。转换...
2019-09-18 22:59:15
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原创 位置控制器PX4代码解析（文中有福利！！！）
号外号外！！！本公众号将联合电子工业出版社于9月11号送出15本价值98元的全权老师著作《多旋翼飞行器设计与控制》，关注本公众号的朋友均可参加，敬请期待~~还没关注的朋友赶紧关注吧！！！引言上一讲开源飞控PX4姿态控制代码解析我们对PX4姿态控制的代码进行了详细解析，趁大家对PX4代码还有点熟悉的时候我们把位置控制器的代码部分也拿出来解读一下吧。位置控制器的代码主要是以下两个函数：1、vo...
2019-09-10 19:59:36
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原创 开源飞控PX4姿态控制代码解析
本篇文章首发于公众号：无人机系统技术。更多无人机技术相关文章请关注此公众号，有问题也可在公众号回复“加群”进入技术交流群进行交流。本公众号将于9月11号联合电子工业出版社送出15本价值98元的《多旋翼飞行器设计与控制》书籍，敬请期待。关注：无人机系统技术，了解详情！！！引言上一讲PX4姿态控制算法详解我们对PX4姿态控制的算法进行了详细解析，还没看过的朋友先打开第三条内容仔细阅读后再来继续浏...
2019-09-10 19:48:28
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原创 作为工程师你觉得自己优秀吗？
本篇文章首发于公众号：无人机系统技术。更多无人机技术相关文章请关注此公众号，有问题也可在公众号回复“加群”进入技术交流群进行交流。前言今天准备跟大家聊聊一个优秀的工程师应该是什么样的。我国现在一年有八百多万大学毕业生，其中至少有一百多万成为了各行各业的工程师。未来随着高等教育的进一步普及，我国必定成为全世界创造和输出工程师最多的国家。在这里也期待我们国家的科技公司继续发扬光大，在高新技术领域...
2019-09-08 10:57:05
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原创 PX4姿态控制算法详解
本篇文章首发于公众号：无人机系统技术。更多无人机技术相关文章请关注此公众号，有问题也可在公众号回复“加群”进入技术交流群进行交流。倾转分离今天的内容我们来解析开源飞控软件PX4中关于多旋翼飞行器的姿态控制算法。首先，PX4位置控制器的输出会转换成四元数的期望传递给姿态控制器。姿态控制器在得到期望四元数之后并不是马上进行角速率期望的计算，而是先进行倾转分离的操作。那什么是倾转分离？倾转其实是...
2019-09-07 23:02:55
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原创 欧拉角姿态控制器设计
本篇文章首发于公众号：无人机系统技术。更多无人机技术相关文章请关注此公众号，有问题也可在公众号回复“加群”进入技术交流群进行交流。模型简化先来回顾一下我们之前建模时得到的欧拉角角运动微分方程：以及角运动动力学方程为：在设计姿态控制器之前，我们要对模型进行简化，角运动微分方程根据小角度假设可以简化为：而对于一般对称形状的无人机，惯量矩阵J除了对角线元素的主转动惯量之外其他可忽略不计，...
2019-09-07 22:57:22
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原创 多旋翼位置控制器设计
本篇文章首发于公众号：无人机系统技术。更多无人机技术相关文章请关注此公众号，有问题也可在公众号回复“加群”进入技术交流群进行交流。控制律设计的模型变化为了公式符号统一，本文左上角的字母表示为所在坐标系，而右下角标r表示为期望值。之前我们在建模篇中已经对多旋翼飞行器进行了数学建模：为了便于控制器设计，我们把上面的公式统一到NED坐标系下进行表示：1.4式子可以进一步表示为：其中R3...
2019-09-05 18:56:06
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原创 关于我创建的两个技术交流群
本篇文章首发于公众号：无人机系统技术。更多无人机技术相关文章请关注此公众号，有问题也可在公众号底部添加个人微信进行交流。引言关注本公众号的朋友都知道我有创建技术交流的微信群，创建技术交流群的目的是为了让大家有一个交流技术的平台，遇到问题了可以有地方进行讨论，有朋友可以请教。为了维护群内良好的交流环境，我也只允许交流技术相关的内容，不允许其他内容存在。目前，群内的朋友也都做得很好，也欢迎从事无人...
2019-09-05 18:24:58
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原创 多旋翼无人机控制器设计入门
本篇文章首发于公众号：无人机系统技术。更多无人机技术相关文章请关注此公众号。控制器设计简介对于一架具备自动飞行能力的无人机来说，控制器设计是其中最为重要的工作之一。在开始控制器设计之前，我们要搞清楚控制器设计的目标是什么？控制器的输入输出是什么？控制器的结构应该怎么设计？接下来的几篇内容将以多旋翼飞行器为例，介绍PID控制方法在控制器设计中的应用，还将以px4开源软件为例说明控制器设计的具体实...
2019-09-02 21:45:48
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原创 如何学习飞控
本篇文章首发于公众号：无人机系统技术。更多无人机技术相关文章请关注此公众号，有问题也可在公众号底部添加个人微信进行交流。无人机涉及哪些工作自开公众号以来，陆续有不少关注者提问怎么去学习无人机技术，尤其是对于入门者。其实无人机是一个复杂的系统，它涉及到许多学科。所以你首先要给你自己一个定位，你是要从事无人机哪方面的工作？我们先来了解一下无人机设计研发一般都有哪些方面的工作？我们大概用简单的语言...
2019-09-01 19:24:03
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原创 PX4代码解析：振动分析
一、前言前面的文章主要都是一些理论知识为主，很多读者朋友看了之后可能会有点枯燥，里面很多公式看起来也比较晦涩，今天起给大家讲一讲如何用开源飞控PX4飞好一架飞机，飞机主要以多旋翼和垂起固定翼为主。使用开源飞控PX4来调试一套无人机是一个较为复杂的过程，不过前期的电机电调选型、桨叶的配套，电池的设计这些内容都不是我擅长的内容，如果有需求的话以后有机会请我专业的朋友给大家来写一写这方面的内容。我要...
2019-08-24 21:49:53
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原创 姿态控制高阶玩法
前言本篇文章首发于公众号：无人机系统技术。更多无人机技术相关文章请关注此公众号。上一讲无人机飞控姿态调参中我们对姿态控制的一般调参方法进行了详细说明，今天笔者以PX4为例跟大家聊一聊姿态控制的一些高级功能。由于PID控制器是基于误差反馈的线性控制器，所以一旦无人机的运动超出PID参数适用的线性化范围，其控制性能就会显著下降，甚至会出现发散的后果。所以我们之前在悬停状态下调试的PID参数在总距...
2019-08-18 23:06:43
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原创 PX4开发环境搭建
前言很多朋友在搭建PX4开发环境的时候都会出现一些环境配置的问题，今天笔者就来总结一下ubuntu系统下搭建PX4开发环境的过程。想要开发PX4的朋友强烈建议安装ubuntu系统，在windows下只会遇到很多问题，既不方便，编译速度也慢。下面的整个过程是笔者今天花了整整一天时间亲测过的，真实有效。添加用户到dialout工作组将你创建的用户加入到用户组dialout中去，注销后重新登录。...
2019-07-23 13:26:12
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原创 姿态控制调参方法
前言无人机的调试工作很大一部分是对飞行控制参数的调试，广义的飞控参数包含了制导、导航、控制律以及各种控制策略中的可调参数。一般的飞控都有上百项需要人为调试的参数，有的甚至是几百上千个。而姿态控制作为无人机控制的基础，一般在无人机试飞调试时首当其冲，成为我们首要调试对象，当然导航的参数以及我们上一讲PX4实战目光之振动分析肯定是在调试姿态之前都有一个比较好的状态的。我们今天要说的姿态参数调试方法...
2019-07-20 10:58:08
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原创 sudo apt-get install –y
ubuntu系统下安装软件时总会提示你是否安装，你要输入yes才会继续安装，下面这个指令可以帮助你省略这个步骤，只需要简单的在后面加一个-y即可sudo apt-get install –y-y：是确认安装的意思，加-y后不会提示你yes/no让你确认是否安装，会直接进行安装；更多系统知识和无人机、制导、导航、控制相关知识请关注公众号：无人机系统技术...
2019-07-18 11:30:28
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原创 px4算法解析之着陆检测
着陆探测对于一架无人机来说至关重要，如果无法安全检测到无人机的触地信息，飞机可能会出现触地反弹，近地面悬浮，单边着地侧翻等多种危险情况。今天我们就来看看PX4是使用怎么样的算法来检测多旋翼飞机的着陆信息的。首先，我们打开QGC地面站的调参界面，在Land Detector一栏中，有七个参数，这七个参数分别的作用是什么，我们在后续过程中会一一阐述。第一个参数LNDMC_ALT_MAX其实跟着陆没...
2019-07-13 10:41:48
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原创 MAVROS PX4
最近在做视觉识别的项目，视觉开发的工作在NVIDIA的JETSON TX2板卡上完成，也可以用ODROID，这个视情况而定，而视觉识别后的结果要传输给飞控，因为在TX2上面跑的是ROS系统，所以TX2与PIXHAWK数据之间的交互使用到了MAVROS，飞控在OFFBOARD模式下通过MAVLINK的接口接收MAVROS上的期望，这些期望可以是期望位置、期望速度和期望姿态，而同时TX2也会从MAVR...
2019-06-30 23:26:57
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原创 PX4算法：L1制导律（二）
一、前沿上一篇文章中我们对L1制导律做了一个比较详细的解释，但没有对PX4软件中的算法和理论进行对应，好多读者看了之后还是云里雾里，在后台提问的也有不少。今天我们就来具体介绍一下PX4中的L1参数和制导律中的L1到底是怎么一个对应关系，以及如何调试这些参数。二、参数实际含义首先，PX4中的L1制导律有两个参数需要我们进行调试，分别是FW_L1_PERIOD和FW_L1_DAMPING，为了下...
2019-06-29 09:13:01
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原创 PX4算法解析：L1制导律
一、前沿从今天开始，会陆续为大家解读开源飞控软件px4中使用到的各种算法，今天要讲述的是L1制导律，这是固定翼飞机进行路径跟踪的重要算法之一。这个算法是由MIT的研究人员提出，因为具有比较好的路径跟踪效果而得到广泛应用。在这之前，无人机在进行路径跟踪时一般采用基于侧偏距的PD控制器方法，至于为什么使用PD而不使用PID算法，那是因为位置环响应较慢，所以一般在外环采用PD算法，而在内环采用PID算...
2019-06-24 21:31:43
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原创 简单搞定四元数
1 前沿上一篇讲到了欧拉角表示姿态时会遇到万向锁的问题，这就导致同一种空间状态欧拉角的表示方式不唯一，当出现万向锁现象时，同一种旋转有无数种欧拉角表示形式，从而导致了欧拉角差值时出现问题，因为当你俯仰角接近90°时，两组千差万别的欧拉角表示可以是同一种旋转。所以为了解决这些问题，数学上想出了用四元数的形式来表征姿态的方法。2 四元数由来四元数是由爱尔兰数学家Hamilton发明的，是发明的不...
2019-06-19 17:54:01
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原创 欧拉角与万向锁
前沿 上一篇中我们讲了欧拉角与旋转变化，最后留了一个悬念，就是欧拉角在俯仰角为±90°时会出现万向锁现象，这是欧拉角表征飞行器姿态的一个局限性，今天我们就来谈谈这个局限性是怎么产生的，以及如何解决这个问题。陀螺仪为了能够清晰得看到欧拉旋转产生的万向锁现象，我们来观察一个三轴的万向节装置，它也是一个陀螺仪：大家可以看到中间是一根竖轴穿过一个盘子，而盘子处于高速旋转状态，是陀螺的转...
2019-02-02 10:24:35
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原创 坐标转换与姿态描述
前言在开始论述导航、飞控算法之前呢，先给大家回顾一些基本理论知识，今天要写的是关于坐标系，以及坐标系之间的转换关系，这是几乎所有理工科相关的专业都要使用到的工具，其中会涉及到欧拉角、旋转矩阵、四元素、角速度的一些基本概念。插句题外话，今天要讲的内容其实都是科学家们几百年前就已经实现的成果，但我敢说99%以上的人都不了解这些知识，即使我写完这篇文章，也有一半以上的人不明白我在写什么。在平常生活中，...
2019-01-29 11:48:12
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原创 开源飞控的前世今生
前言想必对无人机感兴趣的朋友都听说过ardupilot、px4、Dronecode这些名词，ardupilot和px4作为目前无人机行业最受欢迎、也是最为先进和全面的飞控软件，他们又是如何诞生并一路走来的呢，他们跟Dronecode基金会又有什么千丝万缕的联系呢，下面由笔者给大家一一揭晓。起源无人机的开源飞控是由多种因素形成的，比如昂贵的商业飞控系统、互联网的普及、开源软件概念的兴起以及li...
2019-01-27 19:40:24
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原创 无人机研发什么？
无人机漫谈（一）：我们研发什么无人机是一个很复杂的系统，有点类似于我们平常使用的手机，都是软件和硬件的结合体，手机上面需要各种芯片、操作系统、传感器、电源系统、通信模块等，这些在无人机上面也都存在。但是，通常做无人机研发的公司不会去研发上面的那些模块，这跟华为小米不会去做电池、摄像头、屏幕、各类芯片是一个道理，因为这些都有成熟的供应商，去研发这些产品不但耗时耗力，而且与你的目标背道而驰。接下来我...
2019-01-24 12:37:45
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空空如也
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