如何用开源飞控PIXHAWK进行二次开发

pixhawk一直再用来做项目，没有时间仔细研究代码，因为之前研究过一些无人机开源项目代码，其实大同小异。比如mwc，我之前曾经把里面的代码研一遍，并且进行多次开发，效果也不错。3dr的东西写的比mwc规范多了，应该是更好弄一些，我把之前研究其它开源项目的经验写一下把。

进入一个新的智能硬件开源项目，里面的程序架构是非常关键的，说白了也就是知道文件目录的意义。主文件，控制算法，姿态算法，导航算法，传感器接口，函数定义文件，程序配置文件，特殊变量定义文件等等，这些文件都有标准的名称，很容易区分，而且这些开源程序现在也规矩多了，文件说明也写的很清楚，外国开源项目不像中国某些项目“犹抱琵琶半遮面”，不肯写说明，或者故意写很多垃圾代码。老外放在github上的都很清晰。

弄懂这些就要找准自己二次开发的方向，想多加功能？减少功能？改变算法？然后，注意了，关键：：：：：：：从主函数入手！就算你只是改动一个小地方，也要把主函数搞清楚，然后进入相关函数，或者文件位置进行二次开发。

我还记得自己前两年改mwc改完之后，发现新版竟然跟我改的一样，自己还有些得意，这些年没改代码都有些手痒了。

一、无法解锁（黄灯闪烁）

  无法解锁的原因会有多种，请按照如下步骤进行检查：

  1、初始设置是否全部完成

  a、机架类型选择是否正确，或者你根本就没有选择？

注意，新版本的飞控固件在默认参数情况下，需要先在mission planner中设置好机架类型后才会有各个控制通道的输出。

  b、加速度计校准（如果没有校准或者上次校准不成功，解锁时姿态窗口会提示）；

  c、指南针校准（如果没有校准或者上次校准不成功，解锁时姿态窗口会提示）；

  d、遥控器校准（并且各个通道的正反向正确）；

  e、飞行模式设置（注意，在PosHold、Loiter模式下，如果GPS没有定位或者定位不佳，是无法解锁的）

  f、电调校准（你确定你校准成功了吗？）

  2、是否连接了“安全开关”，并解锁。

  pixhawk飞控硬件引入了“安全开关”这个外设，飞控默认是使能安全开关的，这就需要你在使用遥控器解锁前先长按安全开关，进行初步解锁，然后再通过遥控器解锁。如果你不想用安全开关，在全部参数列表中将“BRD_SAFETYENABLE”设为“0”即可。（注意，有些参数是立即生效，有的参数是重启生效，建议为稳妥起见，进行一次重新上电 *** 作）

  3、会不会是飞控已经解锁了，但是电调并没有工作。

  a、会不会是你只给飞控供电了，而没有给电调供电？

  b、会不会电调信号线断了？或者信号线插反了？

  c、会不会是电调没有校准？

   4、会不会打开了地理围栏功能，并且飞机处于地理围栏之外？

二、电台连接缓慢，或者有很大概率连接失败

  APM最新版固件很少出现这个问题了，之前的固件与某些电台联合使用的时候会出现这个问题。

  原因：全部参数列表中“BRD_SER1_RTSCTS”和“BRD_SER2_RTSCTS”默认是“2”，即“auto 自动”。这个两个参数控制着飞控连接电台的串口是否开启流控制（串口协议里的概念）。0表示不用，1表示用，2表示自动检测。自动检测的原理是飞控初始化的时候先默认是使用，然后收发一些数试试，如果不行，就认为不用，以前的固件这里好像有点bug，导致有时就连不上地面站了。将这两个参数设为0即可。

三、悬停掉高（或者叫定高不好，上下浮动）

 定高不好，可能是由以下两个原因造成的：

1、机架震动大，飞控减震没有做到位，导致飞控Z轴加速度出现较大奇异值，从而导致飞控在某些时刻对自身速度、加速度的估计出现错误，明明飞机没有向上走，但是飞控认为飞机在快速向上走，于是控制飞机猛收油门，从而飞机猛地向下掉一下。这类问题导致的定高问题更像是飞机在向上或者向下抽动。

2、气压计受自身螺旋桨气流影响导致高度估计问题。大家一般会在气压计上加一块海绵，但其实对于大飞机这个是不够的，最好再增加2层遮挡物：一、飞控加外壳，外壳透气孔尽量小一点，如果飞控外壳四面透风就意义不大了；二、将飞控装在机身内部，并且尽量使得机身封闭（一般很难做到完全封闭，从而不影响气压计检测外界气压值），这个可能比第一条还关键。

3、如果是缓慢的高度变化，并且变化范围在0.5m以内，那么，可以认为是正常的，因为飞控对自身高度的估计主要来源于气压高度计，而气压随着气温会缓慢变化，再加上飞控旋翼气流影响以及各种测量噪声，飞控对自己的高度的估计会缓慢变化，从而导致高度控制出现漂移。如果想提高定高效果，只能考虑添加“相对高度计”，如超声波、毫米波雷达、激光测距仪等。

四、定点定不住

  定点定不住，可能是由如下原因造成的：

  1、确认自己已经成功切到PosHold或者Loiter模式！（你以为你切了，实际上没切，或者由于GPS、磁罗盘等问题飞控拒绝切到定点模式）一定要通过地面站看模式，反复确认；

  2、GPS信号差，如果有严重遮挡，GPS定位会出现较大幅度的漂移，进而导致定点定不住；

  3、遥控器有偏移值。要么你没有校准遥控器，要么不小心拨动了遥控器微调，要么温度变化导致遥控器自己行程飘了，导致摇杆处于中位时飞控收到的是向一边打杆的控制指令……

  4、磁航向不正。磁罗盘没有校准，或者磁罗盘歪了，或者磁罗盘受到干扰，导致飞控对机头方向的估计与实际航向不一致，进而导致位置控制时出现刷锅飞行的情况（飞机机头指向不变，飞行轨迹呈现刷锅的感觉）。

五、刷哪种固件？PX4固件？APM固件？

  首先应该明白PixHawk、PX4固件、APM固件三者的关系：

  PixHawk指的是飞控硬件，相比之前大多数开源飞控使用的AVR单片机，Pixhawk飞控在硬件性能上有了很大的提升，它采用的STM32F427VIT6作为主控，32位，主频168MHz，可以说是相当的牛逼。

  PX4固件和APM固件指的是软件，它们都是运行在PixHawk硬件之上的，是两种不同飞控程序。对于刷哪个固件，请看下面的对比：

  1、PX4固件的源代码结构明了，对于学习飞控程序的人来说，可能入手更快一点；相比之下，APM代码略微有点复杂；但是，请注意，这里的复杂是相对而言的，根据我个人的经验来看，APM的代码比我见过的所有自己写的代码（自己写的、项目用的、实验室遗留的）相比，编写规范、命名规则、实现方法都要好非常多。   对于只是使用飞控，而不研究代码的人来讲，PX4固件在这一点上没有优势。

  2、APM固件历史悠久，功能更加完善，漏洞更少，飞行更稳定（这里的稳定指的是不会因为程序漏洞导致莫名其妙地摔机）；相比之下，PX4固件有点薄弱，有很多坑需要填。     对于一个无人机来讲，能稳定可靠地飞行是第一位的，如果不能稳定可靠地飞行，其余优势都是扯淡。

  因此，对于只用飞控不改程序的人，我推荐刷APM固件；而对于需要改程序的人，我也推荐APM固件，但是如果是公司用户，请考虑一下APM固件和PX4固件开源协议的区别，酌情考虑（关于这一点，请注意：不要敝帚自珍，一个无人机公司的竞争优势是全方位的，既然用了开源飞控，即使你加上了自己特有的功能，在飞控代码上也不会比别人强太多。那些不会改飞控代码的竞争对手给他程序他也用不了，那些会改代码的公司也不屑于抄你）。

上述论述可能有失公允，毕竟，我是用APM的人