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HADES开源飞控系统

消耗积分:2 | 格式:zip | 大小:0.94 MB | 2022-07-29

王超

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PCB图如下:
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描述

HADES 开源飞控系统

从头开始设计的完整飞行控制系统。飞行控制系统主要为固定翼、自主无人机设计,使它们能够自主执行任务,如起飞、着陆、航路点导航、有效载荷交付等。

该系统的每个部分都是根据第一原则设计的!这包括硬件、固件(使用 FreeRTOS)、用于状态估计的卡尔曼滤波、控制算法、基站、通信协议、飞行模拟器、信号处理等等。

随时向我发送建设性的批评或您希望我实施的事情,或者即使您想帮助我开发这个系统!

GitHub存储库:https ://github.com/pms67/HadesFCS

从广义上讲,这个存储库包括:

硬件设计(使用 KiCAD 开发)。

低级驱动程序和固件(FreeRTOS,用于微控制器的 STM32 平台)。

更高级别的固件,例如通信协议、控制和导航算法等。

用于状态估计的卡尔曼滤波器设计。

调试工具。

用于测试算法的飞行模拟器(6 自由度和 3 自由度)。

当前存储库文件夹结构:

校准: 用于检查校准算法的原始传感器数据(例如加速度计偏差、比例因子等)。

通信:  UAVLink 数据协议,用于在飞机和其他设备(例如基站)之间可靠地打包和传输数据和命令。这可以通过遥测或直接串行链接。

控制: 飞行器动态控制的算法(例如 PI、状态反馈等)。

数据: 可能对离线测试有用的各种数据集的集合(例如原始 IMU 数据)。

调试软件: 与硬件接口的工具(例如读取导航数据)。

文件: 详细说明飞行控制系统方面的初步文件。

过滤:  FIR 和 IIR 滤波器实现,以及 FIR 滤波器设计工具。

固件: 运行在 STM32 微控制器上的核心飞控固件。

飞行模拟器: 在 Unity 中开发的 6 自由度和 3 自由度固定翼飞行模拟器。对于测试控制逻辑和算法非常有用。需要飞机的动态模型。

GPS:  NMEA 语句解析器,以及用于测试的原始 GPS 数据。

地面控制: 用 C# 编写的基站,用于向飞机发送命令并通过遥测接收数据。包括移动地图、现场图等。

硬件:  HADES 飞控板设计文件(原理图、布局、组装)。硬件由传感器、微控制器、电力电子设备等组成。这个定制硬件是固件运行的地方。

状态估计:卡尔曼滤波器(各种类型:四元数、欧拉、不同状态估计)在 Matlab 中设计并导出到 C 以估计反馈控制所需的状态(例如姿态、位置等)。

测试: 杂项测试在这里。例如设备驱动测试、通信协议测试等。

免责声明:此飞行控制系统正在开发中。使用此存储库中提供的文件、硬件和软件需要您自担风险——尤其是在进行实时飞行测试时。

代码

https://github.com/pms67/HadesFCS

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