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无人机飞控系统开发技术

共计 30 章节
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01
课程导入
无人机飞控系统定义 · 发展历程 · 主流开源飞控（PX4/ArduPil…
课程导入无人机飞控系统定…
02
无人机基础与坐标系
机体坐标系 · 地面坐标系 · 欧拉角与四元数
无人机基础坐标系
03
飞控硬件架构
主控芯片（STM32/ARM） · 传感器（IMU · 气压计
飞控硬件架构STM32/ARM
04
传感器原理与数据融合
加速度计 · 陀螺仪 · 磁力计
传感器原理数据融合
05
姿态解算与姿态表示
欧拉角 · 四元数 · 旋转矩阵的数学基础
姿态解算姿态表示
06
飞控软件架构与RTOS
实时操作系统（FreeRTOS/RT… · 中断管理 · 时间同步
RTOS飞控软件架构
07
PID控制基础
PID控制器原理 · 参数整定方法（Ziegler-Nic… · 临界比例法
PID控制基础
08
姿态控制回路设计
内环角速率控制 · 外环姿态角控制 · 控制律设计（PID
姿态控制回路设计内环角速率控制
09
位置控制与导航
GPS/RTK定位 · 惯性导航（INS） · 组合导航（GPS+IMU）
位置控制导航
10
无人机动力学建模
固定翼 · 多旋翼 · 直升机的动力学方程
无人机动力学建模固定翼
11
多旋翼飞控实现
电机混控矩阵 · PWM/ESC控制 · 油门与姿态映射
多旋翼飞控实现电机混控矩阵
12
固定翼飞控实现
固定翼控制面（副翼 · 升降舵 · 方向舵）
固定翼飞控实现固定翼控制面
13
垂直起降（VTOL）飞控
倾转旋翼 · 尾座式等VTOL构型 · 过渡飞行控制
VTOL垂直起降
14
飞控通信协议
MAVLink协议 · QGroundControl地面站 · 数传/图传链路
飞控通信协议MAVLink
15
地面站与任务规划
QGC/Mission Planne… · 航点规划 · 参数调优
地面站任务规划
16
飞控仿真环境
Gazebo+ROS仿真 · PX4 SITL/HITL仿真 · Simulink模型在环仿真
飞控仿真环境Gazebo+ROS
17
无人机安全与失效保护
传感器故障检测 · 执行器失效 · 低电量保护
无人机安全失效保护
18
飞控代码工程实践
代码规范 · 模块化设计 · 版本控制（Git）
飞控代码工程实践代码规范
19
飞控调试与测试
日志分析（ULog/CSV） · 参数调优流程 · 飞行测试步骤
飞控调试测试
20
无人机自主飞行
视觉定位 · 光流 · 激光雷达
无人机自主飞行视觉定位
21
飞控中的机器学习应用
基于强化学习的控制策略 · 神经网络姿态估计 · 故障预测与自适应控制
飞控机器学习应用
22
无人机编队与协同
多机通信 · 编队控制算法（领航-跟随 · 虚拟结构）
无人机编队协同
23
无人机法律法规与适航
空域管理 · 飞行限制 · 隐私安全
无人机法律法规适航
24
飞控性能优化
控制频率提升 · 传感器数据降噪 · 算法复杂度优化
飞控性能优化控制频率提升
25
无人机行业应用案例
农业植保 · 电力巡检 · 测绘
无人机行业应用案…农业植保
26
飞控开发实战项目
从零搭建一个多旋翼飞控（硬件选型 · 传感器驱动 · 姿态解算
飞控开发实战项目从零搭建一个多旋…
27
常见问题与解决方案
传感器噪声 · 电磁干扰 · 震动影响
常见问题解决方案
28
飞控进阶
自适应控制 · 鲁棒控制 · 非线性控制（反步法
飞控进阶自适应控制
29
飞控测试与认证
硬件在环测试 · 飞行测试规范 · 可靠性评估
飞控测试认证
30
课程总结与综合提升
知识体系回顾 · 项目复盘 · 行业趋势（eVTOL
课程总结综合提升