PX4-Autopilot代码解析（16）-垂直起降控制

原创

于 2025-10-31 08:00:00 发布 · 1.8k 阅读

26 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#PX4 #飞控 #系统架构 #无人机

垂直起降控制系统负责垂直起降飞机的姿态控制，协调多旋翼（悬停）和固定翼（前飞）模式之间的飞行控制。该模块处理模式转换、执行器混合以及垂直起降飞机特有的安全系统。

系统架构

垂直起降姿态控制系统由一个主控制器组成，该主控制器通过多态设计模式管理不同类型的垂直起降飞机。

类层次结构

控制流

垂直起降飞机类型

该系统支持三种主要的垂直起降配置，每种配置都有其独特的过渡特性和控制策略。

标准垂直起降飞机

标准的垂直起降飞机使用固定式多旋翼电机进行悬停飞行，并使用单独的推/拉式电机进行前飞。

主要特点：

前飞期间推进器电机激活（_pusher_throttle）
MC和FW控制器之间逐渐实现权重混合
基于空速或基于时间的过渡逻辑

最低0.47元/天解锁文章

确定要放弃本次机会？

福利倒计时

: :

立减 ¥

普通VIP年卡可用

立即使用

timmy-uav

关注关注

58
点赞
踩
26

收藏

觉得还不错? 一键收藏
0
评论
分享

复制链接

分享到 QQ

分享到新浪微博

扫一扫
举报

举报

专栏目录

基于Ardupilot/PX4固件，APM/PIXhawk硬件的VTOL垂直起降固定翼软硬件参数调试（第二篇）软硬件参数调试

u011322358的博客

02-07

2万+

基于Ardupilot/PX4固件，APM/PIXhawk硬件的VTOL垂直起降固定翼软硬件参数调试（第二篇）本文内容大部分来自Kris，我们的K大，在VTOL领域的大牛，在此，非常感谢K大。能引用K大的成果也是自己的荣幸，不便之处还请K大多多包涵，在此引用只是为方便自己日常学习，部分参数表里根据自身情况，增加了修改环节和相应参数。 垂直起降固定翼中文教程-参数设置 垂直起降固定翼是由多轴+...

PX4开源飞控--开发环境搭建编译仿真及烧录

zhoubiaodi的博客

04-29

2万+

PIXHAWK是应用较广的开源飞控硬件平台，PX4是开源飞控软件平台，可以烧写到PIXHAWK这款硬件板上。PX4飞控软件平台（PX4专为PIXHAWK开发的），它提供了一个虚拟环境，可以用来验证无人机的飞控算法，也可以连接开源硬件PIXHAWK。

参与评论您还未登录，请先登录后发表或查看评论

PX4-Autopilot整体分析

u010632343的博客

09-12

1213

PX4-Autopilot是一个开源、跨平台的无人机飞控系统，采用模块化设计，支持多种飞行器类型（多旋翼、固定翼、VTOL、无人车等）。此外，PX4还提供了丰富的API和中间件，支持开发者扩展和定制功能，如添加新的传感器驱动、控制算法或应用模块。PX4支持通过配置文件和参数系统进行高度定制，适应不同的硬件平台和应用场景。目录下，采用分层架构，从传感器输入到执行器输出形成完整的控制链。关键控制参数在代码中通过参数系统管理，如多旋翼位置控制的参数包括。目录下的配置文件，可以快速配置不同类型的飞行器。

PX4从放弃到精通（一）：开源飞控PX4简介＋系列文章大纲

热门推荐

超维空间科技的博客

01-14

7万+

文章目录前言一、PX4是什么？二、PX4能做什么？1.支持的载具２.支持的飞控硬件二、PX4架构二、如何开发PX4？二、基于PX4的集群开发二、基于PX4的避障开发总结前言设计无人机的飞控是一个非常复杂的工程，因此对于很多做无人机的同学来说，使用开源飞控更加方便高效．本文主要介绍有＂开源飞控之王＂之称的PX4飞控，主要使想研究这一飞控的同学对此有一个初步的认识．一、PX4是什么？ PX4是由苏黎世联邦理工学院的计算机视觉与几何实验室的一个软硬件项目PIXHAWK演变而来，目的在于为学术、爱好和工业团体

机器人开发--PX4 Autopilot介绍

天道酬勤

03-07

3522

机器人开发--PX4 Autopilot介绍1 简介2 历史3 Pixhawk、PX4、APM 、 ArduPilot关系4 各家飞控对比参考 1 简介 PX4 是一款专业级飞控。它由来自业界和学术界的世界级开发商开发，并得到活跃的全球社区的支持，为从竞速和物流无人机到地面车辆和潜水艇的各种载具提供动力。 无人机是无人驾驶的“机器人”设备，可以远程或自动控制。 无人机可被用于消费级、工业级、政府、军工应用 (opens new window)。这包括（非详尽）：航空摄影/录像，载货，竞速，搜索和测绘

什么是 PX4？无人机开发的第一步

qq_15856721的博客

06-21

2741

本主题提供了无人机和PX4使用的基本介绍（它主要面向新手用户，但对更有经验的用户来说也是一个很好的介绍）

开源飞控之王PX4

u013558123的博客

03-25

3566

PX4作为开源飞控的代表，凭借其卓越的性能和广泛的应用场景，赢得了众多无人机爱好者和开发者的青睐。相信在未来的发展中，PX4将继续引领无人机飞行控制技术的前沿，为无人机应用带来更多的可能性。

ROS学习笔记之——PX4开发初入门

gwpscut的博客

07-08

2万+

参考资料 PX4 Github主页：PX4 Github（代码有分支，请查看v1.10.0分支） PX4开发者手册：PX4手册 v1.11（手册有分支，请查看v1.11.0分支） PX4官方仿真教程：PX4手册 - gazebo simulation PX4环境配置可参考PX4手册 - getting_started，请选择1.11分支。 ...

PX4-Autopilot代码解析（11）-导航模块

rainercool的专栏

10-23

717

PX4导航模块是自主飞行的核心协调器，负责管理任务执行、RTL操作及多种飞行模式（起飞/降落/巡航）。该模块通过生成位置设定点连接高级飞行计划与低级控制，采用状态机机制在不同导航模式间切换。关键功能包括：处理MAVLink飞行指令、执行复杂任务序列（支持航点爬升/VTOL过渡等）、智能RTL目标选择（考虑距离/参数/安全因素），并与飞行堆栈通过uORB消息深度集成。系统采用参数化配置（NAV_/RTL_/MIS_*系列参数），支持地理围栏检测和运行时行为调整，实现安全可靠的自主飞行控制。

PX4-Autopilot代码解析（13）-车辆控制

最新发布

rainercool的专栏

10-28

1608

本文档介绍了PX4飞行控制系统中不同机型的控制架构与实现方法。系统采用级联控制回路将轨迹设定值转换为执行器指令，包含多旋翼、固定翼和垂直起降三种机型控制模块。多旋翼采用PID级联控制（100Hz），固定翼使用TECS能量管理系统，垂直起降则结合两者优势。控制核心库包括位置控制、TECS算法、航点轨迹平滑和起飞管理等功能模块，通过uORB主题与飞行管理系统集成，支持位置、速度、加速度和姿态等多种设定点输入模式。

PX4-Autopilot代码解析（12）-飞行模式管理器

rainercool的专栏

10-27

832

PX4飞行模式管理器是自动驾驶系统的核心模块，在50Hz工作周期内协调飞行任务并生成轨迹设定点。它接收导航命令，通过分层任务结构（包括自动导航、手动控制和紧急模式等）实现飞行模式切换，并输出位置控制指令。系统采用工作队列模型，支持任务平滑切换和故障安全机制，同时与位置控制器、导航器等模块深度集成，确保飞行控制的实时性和可靠性。关键功能包括航点跟踪、地形跟随、应急处理等，通过参数配置可调整飞行特性。

PX4飞控介绍

11-05

Pixhawk是一种先进的自动驾驶仪，由PX4开放硬件项目设计和3D机器人制造。它具有来自ST公司先进的处理器和传感器技术，以及NuttX实时操作系统，能够实现惊人的性能，灵活性和可靠性控制任何自主飞行器。 Pixhawk系统的优点包括：集成多线程，类似Unix / Linux类的编程环境；全新的自动驾驶功能，如任务和飞行行为的Lua脚本；一个自定义PX4驱动层以确保在所有任务具有严格的时序。这些先进的功能确保在你的飞行器上不存在任何限制。 Pixhawk允许现有的APM和PX4能够无缝地过渡到该系统，并降低进入门槛的新用户参加自主飞行的精彩世界。

PX4-L1算法性能评估：无人机控制的关键测试

[PX4-L1算法性能评估：无人机控制的关键测试](https://opengraph.githubassets.com/070dd26a2a716673161bbd46985eb115d870c48fdfc3fde0595c96f08f4a137d/PX4/PX4-Autopilot) # 摘要 PX4无人机控制系统是无人机领域...

PX4飞行控制系统核心组件详解

weixin_31139479的博客

04-30

1422

PX4是一个功能强大的开源飞行控制软件平台，广泛应用于无人机（UAVs）、地面机器人和其他自动化车辆。其强大的性能和灵活性使其成为开发者和研究人员的理想选择。在本章节中，我们将探讨PX4的核心组件、运行原理以及它如何在不同领域实现飞行控制。在飞行控制系统中，常见的位置解算算法包括全球定位系统（GPS）单点定位、差分GPS（DGPS）、惯性导航系统（INS）、卫星导航系统（如GLONASS、Galileo等）以及它们的各种组合算法，如扩展卡尔曼滤波（EKF）和非线性观测器等。

px4基本知识

IMBeGooD的博客

09-10

1万+

1PX4自驾仪 PX4是与平台无关的自动驾驶仪软件（或称为固件），可以驱动无人机或无人车。它可以被烧写在某些硬件（如Pixhawk v2），并与地面控制站在一起组成一个完全独立的自动驾驶系统。 PX4地面控制站被称为QGroundControl，是PX4自驾系统不可分割的一部分，可以运行在Windows，OS X或Linux等多个平台。使用QGroundContro

PX4飞行控制固件开发与实战

weixin_35756130的博客

05-01

1917

PX4固件是一种开源的飞行控制软件，广泛应用于无人机及无人车辆领域。它为无人机提供了基础的飞行控制算法，是无人机智能化操作的根基。飞行栈（Flight Stack），或称为飞行控制堆栈，是无人机系统中负责执行飞行任务和飞行控制的关键部分。PX4飞行栈集成了包括传感器数据处理、飞行控制算法和通信接口等在内的多项功能。传感器数据处理：飞行器上的多种传感器（如IMU、GPS等）会实时采集数据，飞行栈需要将这些数据进行融合处理，提供精确的飞行环境感知能力。飞行控制算法。

无人机/飞控--ArduPilot、PX4学习历程记录(1)

weixin_63010525的博客

03-05

5746

PX4支持全球导航卫星系统(GNSS)接收器和罗盘(磁力计)，实时动态(RTK)GPS接收器。的高级飞行状态和飞行准备提示。例如，这些提示表明飞行器是否正确校准，是否有SD卡，是否有位置锁定，是否可以安全起飞，是否解锁等。根据up主的讲解，我进行整理。飞控是最底层的控制器，直接对无人机进行控制，其他的控制系统充当高级控制器，对飞控进行控制。PX4将光流传感器输出与来自其他定位源(例如GPS)的信息融合，以提供更准确的位置。飞行器状态包括：位置/高度，航向，速度，空速，方向(姿态)，电池电量等。

PX4开源飞控位置控制解析

weixin_37501173的博客

04-21

1万+

位置控制的总体思路为串级PID控制算法，内环为对速度的PID控制，外环为对位置的比例控制，被控对象为四旋翼无人机，被控量为四旋翼无人机输出的推力矢量和，将测量到的位置与速度进行反馈，与期望位置和期望速度进行比较，实现控制。本文以AUTO模式中的FollowTarget模式为例，介绍其中的控制原理。一、期望位置的产生　　在PX4中，期望位置由经纬度与海拔构成。由navigator模块发布...

PX4无人机飞行控制系统部署指南

weixin_29940495的博客

08-11

642

PX4是一个开源的飞行控制系统，广泛应用于无人机和自主飞行器领域。它由模块化组件构成，支持多种飞行器类型，并且集成了先进的控制算法，确保无人机在各种环境下的稳定和高效飞行。PX4官方支持以下操作系统：（18.04 LTS 或更高版本）macOS（仅限于macOS Mojave 和 Catalina）Windows 10（通过Windows子系统Linux（WSL））

PX4-Autopilot代码库 Crazyflie

04-21

<think>好的，我需要帮助用户查找PX4-Autopilot代码库中与Crazyflie相关的集成或适配资料。首先，我应该回顾用户提供的引用内容。引用[1]提到PX4-Autopilot的克隆命令，引用[2]则列出了不同机型的编译命令，但没有提到Crazyflie。用户明确询问的是Crazyflie在PX4中的集成情况，所以我需要确定是否存在相关支持。首先，我记得PX4支持多种机型，但不确定是否包括Crazyflie。可能需要查看PX4官方文档或代码库中的配置文件。通常在PX4代码的`ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix/airframes`目录下会有各种机型的定义文件。例如，其他机型如x500都有对应的启动脚本，比如4001对应x500。接下来，我应该在代码库中搜索是否有以Crazyflie命名的文件。比如查找是否有类似`4xxx_crazyflie`的文件。如果存在，就能确定有官方支持。否则，可能用户需要自行移植。另外，用户可能需要参考社区资源或第三方实现。例如，有些开发者可能在GitHub或其他论坛分享过Crazyflie的PX4适配方法。这需要建议用户查阅相关社区资料。最后，编译和仿真方面，如果存在Crazyflie的支持，编译命令可能类似于`make px4_sitl gazebo_crazyflie`。但需要确认是否正确，或者是否需要其他参数。总结步骤：检查官方代码库中的机型配置，搜索相关文件，确认是否存在官方支持；若没有，建议社区资源；提供编译和测试方法；推荐参考文档。同时注意使用正确的LaTeX格式，避免语法错误，并生成相关问题。</think>关于PX4-Autopilot代码库中Crazyflie的集成实现，以下是关键信息梳理： ### 1. **官方支持的机型验证** 在PX4-Autopilot代码库的`ROMFS/px4fmu_common/init.d-posix/airframes`目录下，Crazyflie目前**无官方直接支持的配置文件**。现有主流机型如x500（ID:4001）、标准VTOL（ID:4004）等均有明确定义，但未发现类似`4xxx_crazyflie`的启动脚本[^2]。 ### 2. **社区实现的可行性** 可通过以下路径实现适配： - **硬件驱动层**：修改`src/drivers`下的电机驱动代码，匹配Crazyflie的通信协议（如CPPM/DShot） - **控制参数调整**：在`src/modules/mc_att_control`中调整PID参数，适配Crazyflie的微型机体特性 - **SITL仿真**：基于现有机型模板创建`gz_crazyflie`模型，需修改Gazebo模型文件[^2] ### 3. **编译与部署示例** 若已完成适配，可通过自定义编译命令操作： ```bash # 仿真环境启动 make px4_sitl gazebo_crazyflie # 实体飞控烧录（需连接Crazyflie） make crazyflie_default upload ``` ### 4. **关键参考文档** - 机型添加指南：`PX4-Autopilot/docs/dev_airframes/` - 驱动开发文档：`PX4-Autopilot/docs/modules/driver.md` - 社区案例参考：PX4论坛#crazyflie标签下的第三方实现讨论