无人机编程实战:基于ArduPilot和Pixhawk

无人机编程实战:基于ArduPilot和Pixhawk
作 者: 胡里奥阿尔贝托门多萨-门多萨 徐坚 张利明 吴文峰 李佳蓓
出版社: 机械工业出版社
丛编项:
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标 签: 暂缺
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暂缺《无人机编程实战:基于ArduPilot和Pixhawk》作者简介

内容简介

本书包括三个部分,首先介绍自动驾驶仪和库的特性。然后着重介绍对ArduPilot库的重要部分的理解,其中描述了代码的每个主要组成部分。第三部分是高级特性部分,目的是将获得的知识扩展到实时应用程序。每个部分都详细描述了代码及其组件、应用程序和交互。

图书目录

译者序

前言

致谢

第一部分 引言

第1章 硬件和软件说明 2

11 自动驾驶仪 2

12 自动驾驶仪的种类:SDK与GUI 3

13 SDK的种类 4

14 Pixhawk自动驾驶仪(硬件) 5

15 克隆版本与原始版本 8

16 商业自动驾驶仪与你自己的设计 8

17 ArduPilot库(软件) 9

18 兼容性和类似项目 9

19 硬件和软件之间的困惑 10

110 本章小结 10

第2章 ArduPilot工作环境 11

21 ArduPilot库的相关文件类型 11

22 特定数据类型 11

23 所用程序的描述和流程 12

231 编码和编译 13

232 连接和加载接口 13

233 物理执行 13

234 显示 13

235 反馈 14

24 上传自定义代码到自动驾驶仪 14

25 使用Eclipse创建新项目 16

26 错误校验 21

27 ArduPilot库中直接使用Arduino是否可行 26

28 本章小结 27

第3章 概念和定义 28

31 辅助组件 28

311 无刷电机 28

312 ESC 29

313 螺旋桨 30

314 框架 30

315 特殊连接器 31

316 遥测模块(无线串行通信) 32

317 锂电池 33

318 电池测试仪或电池监测器 33

319 GPS模块 34

3110 分配器 34

3111 电源模块 35

3112 硅线 36

3113 热电偶 36

3114 紧扣件 36

3115 被动防振模块 36

3116 遥控器 37

3117 嵌入式车载电脑 37

3118 特殊Pixhawk组件 38

32 计算效率与数学等式 38

33 使用变量、函数、模块和对象 39

331 变量 39

332 结构体 39

333 函数 40

334 模块 40

34 getter和setter的概念 42

35 方向和位置的概念 42

36 安装和编码之间的区别 44

37 ArduPilot代码的常用部分 44

38 ArduPilot代码编程的常用模型 45

39 本章小结 46

参考资料和建议网站 47

第二部分 顺序操作模式

第4章 基本输入和输出操作 51

41 头文件 52

42 设置 54

421 写入终端 54

422 读取终端 56

423 读取无线电信号 57

43 辅助通道与状态机简介 62

431 内部传感器读取位置和方向 64

432 外部位置传感器读数(GPS) 68

433 读取模拟传感器 72

434 信号滤波 73

435 读写数字 75

436 电池读数 77

437 通过主LED使用视觉警报 78

44 本章小结 79

第5章 高级操作 80

51 有线和无线串行通信 80

52 通信程序 83

521 发送数据的过程 84

522 数据验证过程 87

523 基本“校验和”方法的描述 87

524 XOR“校验和”方法的描述 87

53 轮询 89

54 通过串行通信和开发板从外部设备读取信息 97

55 写入无刷电机(BLDC电机) 99

551 代码优化 106

552 写入电机的简化函数 106

56 写入标准直流电机(有刷) 110

57 使用步进电机 117

58 使用伺服电机执行辅助任务 118

59 ArduPilot兼容电机总结 121

510 数据的使用与存储 121

511 使用Mission Planner GUI绘制SD数据 126

512 时间管理 133

513 本章小结 135

第6章 控制具有平稳飞行模式的四轴飞行器 136

61 多轴飞行器的基本建模 140

62 第二个例子:双轴飞行器(同轴电机分析) 149

63 速度运动学关系 155

631 动态平移方程 157

632 动态旋转方程 158

64 飞行模式 161

65 解耦的任务 163

66 控制方法 165

67 闭环与开环 165

68 饱和PD控制(飞行的软模式基本控制) 166

69 无人机飞行的实施 175

610 本章小结 180

参考资料 180

第三部分 实 时 模 式

第7章 实时工作环境 184

71 链接器 184

72 调度程序说明 184

73 实时模式/调度程序模式下的ArduPilot常用部件 185

74 测量任务执行时间 186

75 本章小结 190

第8章 应用程序代码 191

81 radiopde模块 194

82 controlpde模块 194

83 datapde模块 197

84 posepde模块 200

85 本章小结 201

参考资料 202

附录1 与其他SDK命令的比较 203

附录2 设置扩展代码 205

附录3 扩展头文件 206

附录4 完整功能代码 210

附录5 有用的关键字 215

附录6 安装ArduPilot库 216

附录7 推力矢量 234

附录8 全向性 236

附录9 扩展功率的方法 239

附录10 四轴飞行器设计总结 241

附录11 使用头文件 245