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消费级无人机开源飞控发展现状分析

2016-08-31 09:18
野明月
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  中投顾问在《2016-2020年中国消费级无人机行业深度调研及投资前景预测报告》中提到,自动驾驶仪是一种能够帮助操纵者实现既定飞行目标的飞行控制系统。它包括软件控制算法和硬件平台,在传统的导弹、战斗机上,都配备有自动驾驶仪装置,但是功能复杂,实现困难。无人机飞入寻常百姓家还是依靠开源飞控平台搭建的自动驾驶仪的爆发得以实现的。

  说起开源,飞控开源跟Linux,GNU等开源软件系统不同,后者通过开源社区的维护,通过共同开发、共同应用的开放思想,使得软件系统得到了最充分的应用和发展。但是最初推动消费级无人机进入井喷发展期的,却是一套开源硬件系统。

  一、开源飞控元老:Arduino-APM-PX4/PIXHawk

  Arduino是业内知名的无人机产品,它是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台,包含硬件(各种型号的Arduino板)和软件开发环境(ArduinoIDE),由于开发的初衷就是帮助学生搭建简单实用的软硬件开发环境,又因为采用的是开源共享的方式,软件成本为“0”,硬件成本在批量生产的情况下也被控制的很低,因此Arduino平台的入手门槛很低,一般在网上采购一套基础开发套件仅需要100元不到。Arduino系统一般包括一个主控MCU,和一些相关应用的传感器、执行机构,很容易被应用于小型电气自动化实验等教学项目或者发烧友们的DIY电子应用开发。

  Arduino的出现,不论从技术上还是成本上,都大大降低了飞控软件算法实现的门槛,而且除了提供了一整套硬件平台用以实现算法,开源社区还同时将飞控爱好者们聚集在一起,共同推动技术进步。因此我们看到,在之后的几年内,基于Arduino的软硬件系统平台,衍生出了大量的飞控系统应用。

  APM(Ardu Pilot Mega)是在2007年由DIY无人机社区(DIYDrones)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,APM在全球航模爱好者范围内迅速传播开来。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,使用GoogleMap完成自动驾驶等功能。

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