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无人机开发之一:Pixhawk与Arduino简述

作者:互联网

1. Pixhawk发展历史

1.2. APM简介

PX4FMU/IO与Pixhawk官网地址:

APM(ArduPilotMega) 是在2007年由DIY无人机社区(DIY Drones)推出的飞控产品,是当今最为成熟的开源硬件项目。APM基于Arduino的开源平台,对多处硬件做出了改进,包括加速度计、陀螺仪和磁力计组合惯性测量单元(IMU)。由于APM良好的可定制性,通过开源软件Mission Planner,开发者可以配置APM的设置,接受并显示传感器的数据。目前APM飞控已经成为开源飞控成熟的标杆,可支持多旋翼、固定翼、直升机和无人驾驶车等无人设备。

APM以Atmega2560微处理器为主要架构,硬件包括:三轴陀螺仪、三轴加速度计、测量高度的空气压力传感器、10Hz GPS 模块、监视电池状态的电压传感器、4Mb板上数据记录存储器(任务数据自动记录,并可以导出为 KML 格式)、内建硬件失效处理器(在失控时可以返回出发点)、(可选) 三轴磁力计、(可选) 空速传感器、(可选) 电流传感器。建立在Arduino平台上的APM飞控板,等同于一个Arduino单片机,可以直接在Arduino的开发环境下进行开发。

Pixhawk世界上最出名的开源飞控的硬件厂商3DR最新推出了最新一代飞控系统。它的前世就是大名鼎鼎的APM,由于APM的处理器已经接近满负荷(APM使用8位的处理器),没有办法满足更复杂的运算处理,所以硬件厂商采用了目前最新标准的32位ARM处理器,第一代产品是PX4系列,它分为飞控处理器PX4FMU和输入输出接口板PX4IO。PX4系列可以单独使用PX4FMU(但是接线很复杂),也可以配合输入输出接口板PX4IO来使用,但是因为没有统一的外壳,不好固定,再加上使用复杂,所以基本上属于一代实验版本。通过PX4系列的经验,厂商终于简化了结构,把PX4FMU和PX4IO整合到一块板子上,并加上了骨头形状的外壳,优化了硬件和走线,也就是这款第二代产品Pixhawk。Pixhawk的特点如下:

1.3. APM、PX4FMU/IO、Pixhawk三个系统比较:

(1)APM2.5与2.6是传统ardupilot飞控的最新(也是最终)版本;
(2)PX4FMU与PX4IO 是这个新飞控家族的最初两个版本: Px4FMU 概览 与 Px4IO 概览;
(3)Pixhawk是结合 PX4FMU / PX4IO改进而开发出的PX4飞控的单块电路板版本;
(4)APM 8位CPU在储存和CPU计算能力上不足;
(5)PX4FMU / PX4IO 是由一个Lorenz Meier所在的瑞士小组所开发的学校项目;
(6)PX4拥有一个32位处理器,提供更多内存、运用分布处理方式并且包含一个浮点运算协处理器;
(7)与APM相比,PX4 / Pixhawk具有其10倍以上的CPU性能和更多其他方面的改进;
(8)Pixhawk是由DIYDrones、3DR和最初的瑞士PX4团队联合开发的;
(9)开发的重点是Pixkawk,所以PX4系统的开发可能会滞后并且某些问题可能很久都不会得到解决;
(10)APM系统已经走到了它的终点,PX4FMU/IO系统只是开发Pixhawk的过渡。

1.4. 注意在GitHub上当今的一些概念:

Pixhawk是硬件平台,PX4是pixhawk的原生固件,专门为pixhawk开发的。PX4的GitHub代码,PX4的硬件信息

APM(Ardupilot Mega)也是硬件,Ardupilot是APM的固件,所以称ArduPilot固件也叫APM。APM的GitHub代码

Ardupilot由一群爱好者开发维护的,从最早的APM1,APM2开始,后来软件代码不断状大,原来的APM2的硬件不能胜任最新代码,再后来开发者就把Ardupilot代码转移到了Pixhawk平台上,兼容了Pixhawh硬件平台,所以就导致现在Pixhawk上有两套飞控代码的原因,所以在pixhawk硬件平台上可以运行PX4固件(原生固件),也可以运行APM固件。

APM固件程序比较混乱,零散。维护者多,代码风格不太统一,而且是单片机这种调用程序,不好入门。但是成熟稳定,支持硬件多。 PX4固件,在nuttx嵌入式实时操作系统上运行。采用多任务,模块化设计。相对来说方便入门,代码风格比较统一。但是支持硬件少,相比APM固件不太稳定。

1.5. 主要的历史事件:

标签:Arduino,Pixhawk,硬件,简述,APM,PX4,2010
来源: https://www.cnblogs.com/hellocxz/p/12104923.html