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PIXHAWK飛控系統(tǒng)（固定翼）二次開發(fā)培訓大綱

1基礎部分

PIXHAWK系統(tǒng)介紹：簡述APM、PX4、PIXHAWK之間的歷史變遷關系，以及平臺間優(yōu)勢和劣勢的比較。

系統(tǒng)架構(gòu)概述：概述PX4源碼組織結(jié)構(gòu)，讓大家從整體對PX4有所感知，了解每個文件的作用。

系統(tǒng)編譯過程：講述系統(tǒng)從上電開始所執(zhí)行的動作，如何由單片機的啟動過渡到操作系統(tǒng)，過渡到應用程序，后執(zhí)行啟動腳本。

啟動過程描述：簡述啟動過程中mavlink的啟動、sensor的啟動、算法的啟動等，加深對系統(tǒng)的理解，鋪墊二次開發(fā)。

進程機制uORB：uORB是PX4系統(tǒng)中進程間通信（IPC）的一種機制，在PX4系統(tǒng)掌管著系統(tǒng)中所有的信息流，通過實例教授大家如何使用uORB打通進程間通信。

串級PID簡介：PID是一種簡單而又極美的控制算法，系統(tǒng)中的控制過程使用PID了，而且是串級過程。

系統(tǒng)參數(shù)介紹：對系統(tǒng)級別關鍵參數(shù)進行解釋說明，如安全開關，解算帶速，USB的鏈接檢查，日志模式，機架類型等。

2 邏輯理解

功能模塊整體介紹：高屋建瓴的介紹飛控整體數(shù)據(jù)流的執(zhí)行過程，以及模塊間的相互關系，對飛行控制有個系統(tǒng)的認識和整體的把握。

多冗余設計：介紹系統(tǒng)冗余設計的概念，多傳感器的冗余設計，主副處理器的協(xié)同工作，源碼分析多傳感器的選擇機制。

Commander決策分析：飛行模式的決策部分，結(jié)合源碼學習模式切換的后退機制和故障保護策略，了解commander是如何影響姿態(tài)和位置的控制過程。

Navigator之takeoff：梳理navigator，模塊的功能作用，分析數(shù)據(jù)的處理流程，結(jié)合源碼學習takeoff的執(zhí)行過程。

Navigator之land：分析數(shù)據(jù)處理流程，結(jié)合源碼學習navigator中l(wèi)and的執(zhí)行過程。

Navigator之loiter：分析數(shù)據(jù)處理流程，結(jié)合源碼學習navigator中l(wèi)oiter的執(zhí)行過程。

Navigator之missition：分析數(shù)據(jù)處理流程，結(jié)合源碼學習navigator中missition的執(zhí)行過程。

3 算法分析

姿態(tài)解算：簡述EKF基礎知識，闡述EKF2融合多傳感器解算姿態(tài)的過程，結(jié)合源碼分析解算過程，說明注意事項。

位置解算：簡述位置坐標系間的轉(zhuǎn)換關系，梳理EKF2中位置估計的過程，結(jié)合源碼理解算法的實現(xiàn)。

姿態(tài)控制：梳理PX4中固定翼姿態(tài)控制的實現(xiàn)流程，講述手動或自動下姿態(tài)控制響應的不同，補充歐拉角速度和機體角速度之間的區(qū)別，結(jié)合源碼學習姿態(tài)控制算法實現(xiàn)的過程。

L1控制：講述制導算法基礎知識以及在固定翼位置控制中的應用和源碼的實現(xiàn)。

TECS算法：簡述總能量控制算法的理論依據(jù)，以及在固定翼中的應用和源碼實現(xiàn)。

位置控制：闡述固定翼源碼中位置控制的實現(xiàn)過程，手動模式的下位置控制、定高模式下的位置控制、定點模式下的位置控制的不同實現(xiàn)過程。

AUTO模式：講述固定翼位置控制源碼中部分AUTO的控制實現(xiàn)，如takeoff在位置控制中的多情況分類處理，以及l(fā)and的復雜邏輯。

4 實踐嘗試

自定義信息流：利用uorb創(chuàng)建新的msg，鋪墊功能的二次開發(fā)。

NSH調(diào)試：簡述NSH的調(diào)試過程，分析進程的運行頻率。

Log日志分析：簡述系統(tǒng)中兩種Logger的不同，以及初步分析的簡介。

Mixer實踐：闡述Mixer腳本的定義以及PWM輸出配置。