月照银海似蛟龙的博客

例如vehicle_local_position.msg的 设置ID如下NOTE]一个uORB消息类型可以定义多个不同名字的msg ID ，但是不同的uORB消息类型不可以定义相同名字的msg ID。

PX4定义参数 在具体模块的 **_params.c文件中进行PARAM_DEFINE_INT32 定义整型参数PARAM_DEFINE_FLOAT 定义浮点型参数目前只有这两种类型PARAM_DEFINE**() 函数的上面有注释NOTE]注意：注释是有格式要求的，不能随意写，为了在QGC中进行显示，与参数的自动化处理/** 第一行*短注释*长注释*标签标签以@为开头，标签的内根据参数的类型来定，具体有：@unit 单位16@min 最小值16@max 最大值。

PX4的模块是构成PX4飞控系统的重要组成部分，负责实现特定的功能，如飞控算法、传感器数据处理、通信协议等。每个模块负责特定的任务，例如：navigator 模块负责航线规划与任务执行。commander模块负责处理飞行模式切换和系统状态监控。sensors模块负责传感器数据的采集与处理。PX4的设计允许用户添加自定义模块，从而扩展系统的功能。模块之间通过UORB（微ORB）进行数据交换，实现高效的信息传递。

无人机的动力系统：电调-电机-螺旋桨 。给人最直观的感受就是 电机带动螺旋桨转，产生升力。螺旋桨旋转产生升力的原因，在很多年前伯努利就给出了解释，简单说就是流速大，压强小；流速小，压强大，也就是伯努利定理。可以看到螺旋桨的桨面并不是平的，旋转时桨面上下的空气流速不一直，会产生向上的推力。对于四旋翼无人机刚开始的输入可以简化成四个电机的油门，每个电机的油门归一化到0-1区间。四旋翼动力学数学模型就是： 根据电机的油门算出和升力和各轴的力矩。这里有三个模型近似：对于每个电机，电机稳态转速与油门成线性关系（

7-Nano是一款针对小型化无人系统设备研发的微型自动驾驶仪。它由雷迅创新自主研发和生产，其创新性的采用叠层设计，在极小的空间中集成高性能STM32H7处理器、双冗余工业级IMU和丰富完善的扩展接口；其支持以太网通信接口，可实现智能控制器与无人系统设备各组件低延时、大带宽的实时通信需求。双浮点运算H7处理器，高达480Mhz运行频率。全新双工业级IMU冗余设计。创新型叠层设计，超小尺寸，全功能及丰富接口，丰富的扩展。集成以太网接口，支持与机载计算机等通过网口通信。

ACADO Toolkit 是一个用 C++ 编写的用于自动控制和动态优化的软件环境和算法集合。它提供了一个通用框架，用于使用多种算法进行直接优化控制，包括模型预测控制以及状态和参数估计。ACADO 工具包是作为独立的 C++ 代码实现的，并带有用户友好的 MATLAB 界面。面向对象的设计允许方便地耦合现有优化包并使用用户编写的优化例程对其进行扩展。它还提供（独立）高效实施的 Runge-Kutta 和 BDF 积分器，用于模拟 ODE 和 DAE。

ACADO Toolkit 是一个用 C++ 编写的用于自动控制和动态优化的软件环境和算法集合。它提供了一个通用框架，用于使用多种算法进行直接优化控制，包括模型预测控制以及状态和参数估计。ACADO 工具包是作为独立的 C++ 代码实现的，并带有用户友好的 MATLAB 界面。面向对象的设计允许方便地耦合现有优化包并使用用户编写的优化例程对其进行扩展。它还提供（独立）高效实施的 Runge-Kutta 和 BDF 积分器，用于模拟 ODE 和 DAE。

光流的概念是Gibson在1950年首先提出来的。它是空间运动物体在观察成像平面上的像素运动的瞬时速度，是利用图像序列中像素在时间域上的变化以及相邻帧之间的相关性来找到上一帧跟当前帧之间存在的对应关系，从而计算出相邻帧之间物体的运动信息的一种方法。一般而言，光流是由于场景中前景目标本身的移动、相机的运动，或者两者的共同运动所产生的。光流传感器功能：使用下视相机和向下的距离传感器进行速度估计。光流传感器原理：光流利用的是图像的变化处理，用于检测地面的状态，从而监测固连物体的移动；

ECL （Estimation and Control Library，估计和控制库），其中的状态估计使用扩展卡尔曼滤波算法（EKF）处理传感器的测量信息,是一个很成熟很优秀的状态估计模块。四元数定义从北东地（NED）局部地球坐标系到 X，Y，Z 机体坐标系的旋转IMU 的速度 — 北，东，地 (NED) (m/s)IMU 的位置 — 北，东，地 (NED) (m)IMU 增量角度偏差估计 — X，Y ，Z (rad)IMU 增量速度偏差估计 - X, Y, Z(m/s)

ECL （Estimation and Control Library，估计和控制库），其中的状态估计使用扩展卡尔曼滤波算法（EKF）处理传感器的测量信息,是一个很成熟很优秀的状态估计模块。四元数定义从北东地（NED）局部地球坐标系到 X，Y，Z 机体坐标系的旋转IMU 的速度 — 北，东，地 (NED) (m/s)IMU 的位置 — 北，东，地 (NED) (m)IMU 增量角度偏差估计 — X，Y ，Z (rad)IMU 增量速度偏差估计 - X, Y, Z(m/s)

PX4是一个流行的开源飞控系统，广泛用于无人机和其他自动驾驶飞行器。EKF2（Extended Kalman Filter 2）是PX4中用于状态估计的一个关键组件，它负责融合来自不同传感器的数据，如GPS、IMU（惯性测量单元）、磁力计、气压计等，以提供精确的飞行器位置、速度、姿态和海拔信息。ECL （Estimation and Control Library，估计和控制库），其中的状态估计使用扩展卡尔曼滤波算法（EKF）处理传感器的测量信息,是一个很成熟很优秀的状态估计模块。

PX4 是一个广为熟知的开源飞控软件，常用于无人机（UAV）和其它自主飞行器的控制。在PX4中，offboard模式是一种飞行模式，允许用户通过外部控制源（如地面控制站或机载电脑系统）来控制飞行器，而不是使用PX4内置的自动飞行模式。在offboard模式下，飞行器接收到的控制指令通常是通过MAVLink协议从外部系统发送的。这意味着飞行器的飞行路径和动作由外部系统决定，而不是由PX4内部的飞行计划或任务管理器控制。

含义：在/keyboard_cmd 上发布一条字符串消息，消息内容为"arm"。为了通过键盘触发mavros 的不同功能，需要实现一个订阅字符串的功能。表明回调函数收到了arm的指令 可以进行下一步 mavros功能测试。程序在接收到该指令后，可进行相关的操作。代码在之前博客 基础代码框架上进行的添加。该功能同样可用于其它项目。

其中包含了基础类文件、类头文件、main主函数文件，及其编译所需的CMakeLists.txt、package.xml。include文件夹中包含mavros_function_test文件夹，里面包含文件class.hpp文件用来定义类。class.cpp 文件中加入如下代码 主要就是构造函数的实现，里面加入打印内容，来进行测试。class.cpp文件用来实现类的功能。在一个ROS的工作空间的src中，新建如下的文件结构。CMakeLists.txt文件加入下面代码，主要是文件的编译。

CAN PMU Lite 是 CUAV 标准版电源管理模块，内置 STM32F412 处理器，支持10~62V 电压输入与 5.2V/4A 稳压输出。相较 HV_PM,它采用先进的CAN总线通信，支持标准的 UAVCAN 协议。PMU Lite 内置 ITT 温度补偿算法并进行出厂校准，保证在不同温度下均能获得较精准的电压电流数据。注意支持的固件为 V1.10.1 以上。

在该模式下，飞行器根据飞行控制栈外部（如机载计算机）提供的设定值控制位置、速度、加速度、姿态以及推力/力矩。设定值可以通过MAVLink协议提供给飞控PX4要求外部控制器提供2Hz连续的“有效存在”信号，该信号可由任意支持的 MAVLink 设置点消息提供。PX4只有在收到该种信号超过1秒后才有效，如果该种信号停止飞行控制栈将重新获得控制权（脱离Offboard模式）。此模式需要位置或位姿信息的提供 - 例如GPS、光流、视觉惯性里程计、mocap等。

这个软件包提供了针对各种自动驾驶仪(如PX4,Ardupilot)使用 MAVLink 通信协议的通信驱动程序。此外，它还提供了用于地面控制站（例如 QGroundControl）的 UDP MAVLink 桥接功能。通常与PX4的offboard模式联合使用Offboard控制背后的想法是能够使用在自动驾驶仪外运行的软件来控制 PX4 飞控， 这是通过 Mavlink 协议完成的。其中硬件部分连接模式大部分如下：在飞行器上部署一台小型将计算机，用 UART 转 USB 适配器连接飞控。

这个软件包提供了针对各种自动驾驶仪(如PX4,Ardupilot)使用 MAVLink 通信协议的通信驱动程序。此外，它还提供了用于地面控制站（例如 QGroundControl）的 UDP MAVLink 桥接功能。通常与PX4的offboard模式联合使用Offboard控制背后的想法是能够使用在自动驾驶仪外运行的软件来控制 PX4 飞控， 这是通过 Mavlink 协议完成的。其中硬件部分连接模式大部分如下：在飞行器上部署一台小型将计算机，用 UART 转 USB 适配器连接飞控。

正在解压 ros-noetic-mavros (1.18.0-1focal.20240304.150259) 并覆盖 (1.15.0-1focal。正在解压 ros-noetic-mavros-extras (1.18.0-1focal.20240304.151354) 并覆盖 (1.15.0。以上命令中，submodule是子模块的意思， --init 选项会初始化，并注册子模块的地址，–recursive选项会递归克隆子模块。将其更新为 gitee 的地址，已经整理测试好了，直接替换掉文件的内容即可。

移动机器人的状态估计需要用到很多传感器，因为对单一的传感器来讲，都存在各自的优缺点，所以需要一种多传感器融合技术，将机器人的状态估计出来。惯导轮速里程计激光里程计视觉里程计gps等如何利用各传感器的优点，将所有数据结合起来，取长补短，就用到了本篇博客介绍的内容，一个移动机器人状态估计功能包。是状态估计节点的集合，每个节点都是非线性状态估计器的一种实现，用于在3D空间中移动的机器人。它包括两个状态估计节点和。另外，提供，它有助于集成GPS数据。功能包特点融合任意数量的传感器。

移动机器人的状态估计需要用到很多传感器，因为对单一的传感器来讲，都存在各自的优缺点，所以需要一种多传感器融合技术，将机器人的状态估计出来。惯导轮速里程计激光里程计视觉里程计gps等如何利用各传感器的优点，将所有数据结合起来，取长补短，就用到了本篇博客介绍的内容，一个移动机器人状态估计功能包。是状态估计节点的集合，每个节点都是非线性状态估计器的一种实现，用于在3D空间中移动的机器人。它包括两个状态估计节点和。另外，提供，它有助于集成GPS数据。功能包特点融合任意数量的传感器。

移动机器人的状态估计需要用到很多传感器，因为对单一的传感器来讲，都存在各自的优缺点，所以需要一种多传感器融合技术，将机器人的状态估计出来。惯导轮速里程计激光里程计视觉里程计gps等如何利用各传感器的优点，将所有数据结合起来，取长补短，就用到了本篇博客介绍的内容，一个移动机器人状态估计功能包。是状态估计节点的集合，每个节点都是非线性状态估计器的一种实现，用于在3D空间中移动的机器人。它包括两个状态估计节点和。另外，提供，它有助于集成GPS数据。功能包特点融合任意数量的传感器。

从减振降噪的角度看，阻尼是指耗损振动的能量的能力，将振动的机械能转化为内能或其他形式的能量，从而达到减振的目的。尽管机械减振的效果显著，但它需要在机械设计和材料选择上进行大量的改动和尝试，这在很多情况下并不方便。它通过软件算法，将不必要的高频信号滤除。对于多旋翼飞行器而言，振动最大的危害是使惯性测量单元的测量失真，进而导致状态估计误差增大，影响控制性能，严重可使控制发散。将凝胶切成 1 厘米 ~ 2 厘米的方块，并贴在飞控的每个角落。3M 泡沫两面都有粘性，预先切割好，分别贴在飞控的四个角上。

12000mAh：为电池容量15C：为放电倍率6CELLS：为6S电池22.8V: 为标称电压273.6Wh：为电池能量电池容量是指电池储存电量的大小。电池容量的单位是 mAh，中文名称毫安时，也可以用 Ah 来表达，中文名安时，1Ah = 1000mAh。电池能量是指储存的能量，能量的单位是瓦时（wh）。1 度电就是 1000Wh（1kWh）。电池容量和能量单位不同，故容量不等于能量，因此两者之间是不能进行直接比较的。电池的能量=标称容量X标称电压。

由于飞控的设计上没有完全考虑OSDK的脱控飞行，避免出现飞行安全，当前建议还是尽量连着遥控器，以便存在安全风险时，遥控器可以随时抢夺控制权手动控制。DJI A3要求必须连接遥控器，可以是大疆Lightbridge的遥控器，也可以是SBUS协议的遥控器，比如航模的支持SBUS协议的遥控器即可。当运行OSDK的过程中，遥控器出现问题，或者遥控器的信号出现干扰，导致出现连接问题时，此时飞行器的执行动作将会怎样？根据第二问题的回答，遥控器信号受到干扰，周期性断连，飞行器会一致执行OSDK指令。

Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的镜像中，然后发布到任何流行的 Linux或Windows操作系统的机器上，也可以实现虚拟化。NVIDIA 改进了原始的Docker，便于容器使用NVIDIA GPU。由于仿真环境的配置需要安装很多库，对于新手不太友好，因此我们提供了Docker镜像，便于开发者使用。尽管Docker理论上适配多种操作系统，但由于后续算法开发仍建议在本地进行，因此操作系统仍需使用Ubuntu。

如果不做这一步，之后运行Gazebo仿真，可能会缺模型，这时会自动下载，Gazebo模型服务器在国外，自动下载会比较久。经过分析原因，之前安装了 rotors_simulator 的仿真功能包， 两者都定义了一个 mav_msgs，并且不一致！很快过了，卡在了下面的地方 并且发现 PX4_Firmware/src/lib/matrix 里面有东西了，应该是刚下的，之前没有。然后克隆并编译Gazebo的插件gazebo_ros_pkgs，放在~/PX4_XTDrone_WS/src下。

Pixhawk作为开源硬件且具有强大的功能，可靠的性能等到了广大用户的青睐。其硬件的开源使不少的硬件厂商加入了制造pixhawk的行列，cuav作为国内知名的开源飞控的厂商，其按照pixhawk原版的设计，采用相同的硬件设计及全进口芯片，使其生产出来的pixhawk具有相当高的稳定性。需要对PX4的固件进行修改，以支持航向角速度的输入。，用于调试的外部扰动观测器，包含了外部力和扭矩的估计。，可以在rviz中可视化的预测无人机的位置。，期望的运动轨迹，包含期望的速度和加速度。，位置指令，在本地坐系下的。

打开Plugins菜单中visualization里的Message Publisher，发布的话题名称为/firefly/command/pose即可实现定点控制拉。更改position 的 x y z 的值，就是给无人机发的位置控制指令。在topic的下拉菜单中选择/firefly/command/pose。然后勾选那个方框把topic发送出去。启动 linear mpc 控制器。启动gazebo并加载无人机模型。无人机运动到了目标位置处。整体的运行效果很理想。

mav_control_rw 功能包是ETHZ ASL的利用mpc控制实现了旋翼式无人机的轨迹追踪算法。mpc是模型预测控制的简称，全称是Model-based Predictive Controlmpc利用一个已有的模型、系统当前的状态和未来的控制量，来预测系统未来的输出，然后与我们期望的系统输出做比较，得到代价函数，通过优化的方法，优化出未来控制量，使得代价函数最小。优化出来的控制量即算法的输出。MPC 优点善于处理多输入多输出系统（MIMO）可以处理约束，如安全性约束，上下阈值。

在机器人的结构中，往往电机是必不可少的组成部分，例如地面智能车中的轮子驱动，空中无人机的动力部分。电机往往是产生运动动力的直接来源，而无刷直流电机（Brushless Direct Current Motor）是应用最为广范的。本篇博客主要描述了无刷直流电机的基本概念、结构、优劣势并且在最后展示了一个单片机（Arduino ）控制无刷直流电机旋转的实例。

OSDK 是一个用于开发无人机应用程序的开发工具包，基于OSDK 开发的应用程序能够运行在机载计算机上（如Manifold 2），开发者通过调用OSDK 中指定的接口能够获取无人机上的各类数据，经开发者设计的软件逻辑和算法框架，执行相应的计算和处理，生成对应的控制指令控制无人机执行相应的动作，实现如自动化飞行、负载控制和视频图像分析等功能。本篇博客通过对dji_sdk 源码分析梳理出了整体框架。

搭建好 Onboard SDK ROS 的开发环境后，功能包自身具备一些写好的demo功能案例dji sdk 的节点在dji_sdk文件夹中demo的功能案例则在dji_sdk_demo文件夹中。

KTM- E612 为一款电动六旋翼无人机，该无人机采用竖折叠臂，性能优秀、操控简单、安全性高。实物照片：性能特点。

ROS功能包名称：dji_sdk功能包功能：用于DJI 板载SDK的ROS版本OSDK 是一个用于开发无人机应用程序的开发工具包，基于OSDK 开发的应用程序能够运行在机载计算机上（如Manifold 2），开发者通过调用OSDK 中指定的接口能够获取无人机上的各类数据，经开发者设计的软件逻辑和算法框架，执行相应的计算和处理，生成对应的控制指令控制无人机执行相应的动作，实现如自动化飞行、负载控制和视频图像分析等功能。主要优势兼容广泛的软硬件平台。

通过dji 上位机，设置API串口波特率为921600（ROS 默认订阅的主题相对较多，为保证ROS 与基于OSDK 开发的应用程序间有足够的通信带宽，UART 的波特率应大于921600，修改完上位机，需要重新启动飞机）可能还是因为ADVANCED_SENSING的原因，将dji_sdk_node.cpp中的关于ADVANCED_SENSING这个宏里的内容，全部注释掉再次运行。程序默认是用于M210飞机的，当不是该飞机的时候，程序开着避障传感器的功能，冲突了，所以需要修改程序，将避障传感器功能关闭。

dji_sdk：用于DJI 板载SDK的ROS版本OSDK 是一个用于开发无人机应用程序的开发工具包，基于OSDK 开发的应用程序能够运行在机载计算机上（如Manifold 2），开发者通过调用OSDK 中指定的接口能够获取无人机上的各类数据，经开发者设计的软件逻辑和算法框架，执行相应的计算和处理，生成对应的控制指令控制无人机执行相应的动作，实现如自动化飞行、负载控制和视频图像分析等功能。本篇博客讲解如何搭建开发环境。

OSDK 是一个用于开发无人机应用程序的开发工具包，基于OSDK 开发的应用程序能够运行在机载计算机上（如Manifold 2），开发者通过调用OSDK 中指定的接口能够获取无人机上的各类数据，经开发者设计的软件逻辑和算法框架，执行相应的计算和处理，生成对应的控制指令控制无人机执行相应的动作，实现如自动化飞行、负载控制和视频图像分析等功能。注意：功能包有很多的版本，要根据自己的平台，选择正确的版本。对于 A3/N3 飞控的无人机，最新的支持版本是3.8版本。：用于DJI 板载SDK的ROS版本。

模块名称：DT-06 无线模块功能：模块实现了模块串口与WiFi数据的实时透传模块实物图片接口定义如下图所示产品按键及 LED 功能LED 通过上拉电阻接 VCC3.3，另一端接模块的 GPIO4 管脚SW1 连接 WiFi 模块的 GPIO0 管脚。配合 SW2 按键完成固件下载SW2 连接模块的 RST 管脚。配合 SW1 完成固件下载STATEGPIO4；内置透传固件，指示网络连接状态：STA 模式下连上无线路由器，STATE 输出低电平；RXDGPIO3;

全新A3系列飞控系统结合安全可靠和精准控制的特性，以丰富的扩展功能和外设支持开创更多可能，全面满足行业应用的严苛需求。