常用無人機的控制系統(tǒng)——MultiWii飛控
in 公司新聞 by huan
縱觀使得無人機得以實現(xiàn)的三大突破—電機、電池、控制系統(tǒng)，我發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)是最有意思的。也許是寫代碼的職業(yè)生涯給我?guī)淼钠?，但好歹我也是帶有些人情味的。?dāng)然，也有些人有真實的關(guān)于開發(fā)我們的電機和電池的故事，但是這些故事都被深埋在那些享有專利的公司之中。不過我們在這兒尋找的那些飛行控制器基本上都是些開放資源，所以關(guān)于他們自主開發(fā)的故事也將被公之于眾。我們將尋找?guī)讉€關(guān)于無人機控制系統(tǒng)的項目。這些項目都已開發(fā)了可以在無人機上運行的軟件，用以控制無人機并使無人機穩(wěn)定飛行。同時，許多項目也已經(jīng)包含了地面控制臺軟件來監(jiān)控以及調(diào)整無人機，甚至是開放式資源的硬件規(guī)范。我們將追溯每個項目的歷史，并找出一個選擇該系統(tǒng)而不是其他系統(tǒng)的理由。MultiWii編輯搜圖MultiWii有著出色的穩(wěn)定控制性能MultiWii是一個用于控制多旋翼模型的通用方案。最初，它只是開發(fā)用于支持搭載陀螺儀和加速度計的NintendoWii控制手柄，目前已經(jīng)支持多種傳感器類型。結(jié)尾處的這兩個“i”是參考了任天堂的電視游戲系統(tǒng)。當(dāng)固態(tài)陀螺儀第一次被用于商業(yè)產(chǎn)品時，最早使用它們的一種產(chǎn)品正是Wii控制器。在當(dāng)時，不計其數(shù)的Wii控制器被拆解開，就因為這是得到芯片最可靠的方法。同時，一個使用從Wii控制器里得到的陀螺儀開發(fā)出來的完整的控制系統(tǒng)被連接到Arduinos用來控制多軸飛行器。這個項目就以MultiWii這個名字而被知曉。編輯 搜圖 MultiWii是基于Arduino的開源項目，能為各種平臺提供自穩(wěn)控制，被廣泛的用于多軸飛行器與航拍。除飛控以外，該項目當(dāng)前還包含有適用于自己通訊協(xié)議的的視頻疊加方案，地面站配置工具，以及一個第三方的基于Arduino的I2C接口的GPS導(dǎo)航模塊。編輯 搜圖 任何人都可以在Arduino平臺上開發(fā)最原始的Wii控制器只有加速度計并沒有陀螺儀，所以它不足以控制飛行。使用運動擴展或者是雙節(jié)棍就可以使一個控制器有3個陀螺轉(zhuǎn)子。一些最早的MultiWii控制器沒有加速度計，因此沒有絕對的參考標(biāo)準(zhǔn)。但是使無人機搖晃、傾斜、偏航變得穩(wěn)定的比率提供了有效的控制使其飛行。也許有人會說，MultiWii飛控早就過時了，說的沒錯，但是對開發(fā)者來說，它有著相當(dāng)重要的入門意義。相比浩如煙海的APM源碼庫來說，MultiWii飛控的代碼量算是相當(dāng)?shù)男?，有基本編程?jīng)驗的人，花不多時間就能理順整個飛控的控制流程；同時MultiWii飛控的功能也是簡潔可靠，用于飛行器的自穩(wěn)控制并不比其他當(dāng)前主流飛控差；雖然當(dāng)前基于GPS的飛行模式還不夠成熟，但是其GPS導(dǎo)航模式已經(jīng)可以可靠工作。所以，挖掘其中的價值還是很有意義的。編輯 搜圖 可以編寫MWC的板子MultiWii的發(fā)展已經(jīng)像無人機控制器一樣成熟了，也正因為如此使得許多分支項目誕生了。這包括了其中最著名的Baseflight和Cleanflight，之后我們將在本章加以介紹。這項技術(shù)的成熟意味著將產(chǎn)生各種程序支持。MultiWiiConf，這個主要配置程序已經(jīng)可以在所有的主要桌面和手機平臺上使用了。因為一些分支項目已經(jīng)以MultiWii串行協(xié)議(MSP)維護(hù)了兼容性用以交流溝通，MultiWiiConf和許多MultiWii支持程序同樣也可以用其他控制系統(tǒng)了。當(dāng)MultiWii支持GPS穩(wěn)定性時也有許多面向最新傳感器的實驗版本，這確實有它自己的局限性。MultiWii這個名字中的“Multi”意味著它是用于多軸飛行器。的而不是用于直升機的，當(dāng)然也不是用于固定翼飛機的。它也不能完成一些復(fù)雜的、自主的任務(wù)。(后者正是我們尋找下一代無人機控制系統(tǒng)的動力。)第一架MultiWii三軸飛行器第一架使用MultiWii的飛行器是Alexandre Dubus在2010年制造的一架三軸飛行器(見圖)。它只有一個陀螺儀(沒有加速度計)，所以它并沒有什么參考價值。不過，據(jù)報道這架三軸飛行器飛行得卻非常棒。 編輯 搜圖 第一架使用MultiWii的三軸飛行器