基于Pixhawk的飞行控制实验改革与实践

1

作者 殷蓓蓓 余潇涵 +2 位作者 刘润潇 魏浩宇 张晶 《电气电子教学学报》 2025年第1期210-213,共4页

基于业内最广泛使用的开源飞控Pixhawk自驾仪,在原本贴近飞行控制系统理论课的Matlab/Simulink数字仿真基础上,拓展完成硬件在环仿真实验,进一步设计更为丰富而全面的实验内容。在实验中培养提高学生解决飞行控制问题的能力,使得学生更... 基于业内最广泛使用的开源飞控Pixhawk自驾仪,在原本贴近飞行控制系统理论课的Matlab/Simulink数字仿真基础上,拓展完成硬件在环仿真实验,进一步设计更为丰富而全面的实验内容。在实验中培养提高学生解决飞行控制问题的能力,使得学生更加系统地了解掌握小型固定翼飞控开发流程,与当前业内标准接轨。 展开更多

关键词 飞行控制系统实验 pixhawk 硬件在环仿真实验 小型固定翼飞机

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基于Pixhawk开源自驾仪的无人巡航车设计与搭建

2

作者 古训 郭刘敏 +2 位作者 陈飞 扈昌华 邓妮 《贵阳学院学报(自然科学版)》 2025年第3期74-80,95,共8页

无人巡航车的自动巡航技术是当前汽车发展的一个重要热点,是无人驾驶技术的核心环节。随着自动驾驶汽车的广泛关注,无人巡航车在引领未来车辆发展方面发挥着至关重要的作用。本研究基于Pixhawk开源自驾仪与Ardupilot固件,通过模块化架... 无人巡航车的自动巡航技术是当前汽车发展的一个重要热点,是无人驾驶技术的核心环节。随着自动驾驶汽车的广泛关注,无人巡航车在引领未来车辆发展方面发挥着至关重要的作用。本研究基于Pixhawk开源自驾仪与Ardupilot固件,通过模块化架构与多传感器融合技术,研制低成本无人巡航车系统。集成GPS定位、视觉图传、PWM信号转换与PID控制,实现远程遥控、自主巡航及实时监测功能。创新点包括:利用Arduino UNO动态调节电机驱动信号,可调降压模块优化供电,结合Mission Planner完成参数调试与路径规划。相较于商业方案,该系统硬件成本较低,同时保证了速度的稳定性和路径跟踪的精度。研究成果为厂区智能巡检提供了可复用的技术方案,有效降低了无人系统应用门槛,对推动自动驾驶技术普惠化发展具有实践价值。 展开更多

关键词 无人巡航车 pixhawk开源自驾仪 自动巡航

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基于Pixhawk飞控系统的无人清理船的控制系统研究

3

作者 付莹 《电子制作》 2025年第16期106-108,共3页

针对水域环境保护中垃圾清理的智能化需求,本文设计了一套基于Pixhawk飞控系统的无人清理船控制系统。该系统采用Pixhawk 2.4.8作为主控制器,通过对PX4固件应用层进行二次开发,实现了自主巡航、避障、垃圾清理及运输等功能。系统集成了... 针对水域环境保护中垃圾清理的智能化需求,本文设计了一套基于Pixhawk飞控系统的无人清理船控制系统。该系统采用Pixhawk 2.4.8作为主控制器,通过对PX4固件应用层进行二次开发,实现了自主巡航、避障、垃圾清理及运输等功能。系统集成了GPS定位模块、视觉识别系统和多传感器数据融合技术,构建了完整的环境感知与决策控制体系。通过实际应用测试表明,该系统能够准确完成预定航线的自主巡航,对水面漂浮物进行精确识别和有效清理,并能自动完成垃圾运输与卸载全过程,具有较强的环境适应性和作业可靠性。 展开更多

关键词 无人清理船 pixhawk飞控系统 PX4固件 自主导航 环境感知

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基于Pixhawk飞控的硬件在环仿真系统设计 被引量：3

4

作者 吴和龙 向政蓉 +3 位作者 高宇航 杨剑锋 蔡茗茜 吴其琦 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第1期46-53,共8页

Pixhawk飞控在民用无人机(UAV)领域得到广泛应用。为了在Pixhawk飞控上实现硬件在环仿真功能以达到验证飞控飞行性能的目的,设计了基于Pixhawk飞控的四旋翼无人机硬件在环仿真系统。通过构建四旋翼机体模型,实现模型在电机转速信号的驱... Pixhawk飞控在民用无人机(UAV)领域得到广泛应用。为了在Pixhawk飞控上实现硬件在环仿真功能以达到验证飞控飞行性能的目的,设计了基于Pixhawk飞控的四旋翼无人机硬件在环仿真系统。通过构建四旋翼机体模型,实现模型在电机转速信号的驱动下输出位姿数据;位姿数据传输到飞控并重构为模拟传感器数据,飞控内核对传感器数据处理后输出电机转速信号驱动模型飞行,由此构成飞控硬件在环的仿真环路。在测试中使用相同航线进行了仿真飞行与真实飞行,并计算2种飞行模式数据的相关系数,系数普遍高于0.85,表明获得了较为逼真的仿真效果。 展开更多

关键词 无人机(UAV)仿真 硬件在环 pixhawk飞控 模拟传感器

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Pixhawk开源飞控项目概述及其航空应用展望 被引量：13

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作者 杨小川 刘刚 +3 位作者 王运涛 孙岩 孟德虹 李伟 《飞航导弹》 北大核心 2018年第4期25-32,76,共9页

随着近几年无人机的快速发展,Pixhawk开源飞控项目引起广泛关注。该项目被大量应用于各类微小型无人机飞行控制以及智能避障、机器视觉等人工智能技术中。主要围绕Pixhawk项目的由来及相关软硬件技术特点进行了探讨。从软件框架、通讯... 随着近几年无人机的快速发展,Pixhawk开源飞控项目引起广泛关注。该项目被大量应用于各类微小型无人机飞行控制以及智能避障、机器视觉等人工智能技术中。主要围绕Pixhawk项目的由来及相关软硬件技术特点进行了探讨。从软件框架、通讯机制、MAVLink协议、Nutt X实时操作系统以及控制策略五个方面展开了讨论,并对Pixhawk开源飞控在飞行器气动弹性和气动布局验证等航空应用研究上进行了初步展望。 展开更多

关键词 无人机 pixhawk 飞行控制 气动弹性 气动布局 人工智能

原文传递

基于ROS和Pixhawk飞控自驾仪的无人清扫船研究 被引量：2

6

作者 方淑娟 李子琦 《现代制造技术与装备》 2023年第7期188-190,共3页

本研究旨在探索基于机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)和Pixhawk飞控自驾仪的无人清扫船的应用。通过结合先进的自动化技术和海洋保护需求,设计了一种全新的无人船系统,旨在提高海洋环境清洁和生物多样性的保护效率。研究采... 本研究旨在探索基于机器人操作系统(Robot Operating System,ROS)和Pixhawk飞控自驾仪的无人清扫船的应用。通过结合先进的自动化技术和海洋保护需求,设计了一种全新的无人船系统,旨在提高海洋环境清洁和生物多样性的保护效率。研究采用了遥感和机器视觉技术,实现了船只自主导航和集中式监测控制。实验结果表明,该无人清扫船系统具有良好的性能和可控性,为实现海洋保护目标提供了新的解决方案。 展开更多

关键词 无人清扫船 机器人操作系统(ROS) pixhawk飞控自驾仪

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基于Pixhawk的四旋翼无人机视觉自定位系统研究 被引量：5

7

作者 邱鹏瑞 袁希平 +2 位作者 甘淑 张海涛 容会 《昆明理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第3期45-48,共4页

针对四旋翼无人机在GPS信号不强或被干扰的区域导致飞行控制失效的故障问题,利用Pixhawk飞控板和视觉传感器采集实时数据并通过数传模块将噪声滤除后的位置信息传递至地面站,再利用射影定理和目标定位方法确定位置参数信息.算法首先运... 针对四旋翼无人机在GPS信号不强或被干扰的区域导致飞行控制失效的故障问题,利用Pixhawk飞控板和视觉传感器采集实时数据并通过数传模块将噪声滤除后的位置信息传递至地面站,再利用射影定理和目标定位方法确定位置参数信息.算法首先运用射影定理对目标点快速定位,再利用定位目标的坐标对四旋翼无人机新状态下的位置坐标进行反向定位,有效避免了基于消隐点单应的摄像机焦距变化导致内部参数的变化问题,经仿真实验表明在自定位的精度和速度上,能够有效结合Pixhawk飞控满足自定位,并能规避摄像标定不准带来的定位误差. 展开更多

关键词 pixhawk 射影定理 目标定位 反向自定位 四旋翼无人机

原文传递

基于Pixhawk高原物流无人机+小车配送方式的研究与设计

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作者 王辛岩 张智淇 +2 位作者 张翔 龚栩 郎春 《物流科技》 2023年第16期103-105,共3页

无人机是物流行业朝自动化、智能化方向发展的典型代表之一,无人机作为一种新型的航空工具,近年来得到了广泛的应用和发展。而无人机物流指的是通过使用无人机技术,为达到物品从供应地到接收地的流通而进行规划和实施的过程,目前在国内... 无人机是物流行业朝自动化、智能化方向发展的典型代表之一,无人机作为一种新型的航空工具,近年来得到了广泛的应用和发展。而无人机物流指的是通过使用无人机技术,为达到物品从供应地到接收地的流通而进行规划和实施的过程,目前在国内外部分地区经过特定的区域规划,无人机物流配送链已大致形成并启用,高原边远牧区空旷无人的地理环境则更适用于无人机飞行、进行物品的配送。总体采用无人机配合小车的组合配送,旨在从一定程度上达到能耗最小化。 展开更多

关键词 高原 物流 无人机 pixhawk

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基于Pixhawk开源飞控项目的无人艇开发 被引量：6

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作者 闫勋 袁辉 +2 位作者 甄庆喆 姜大鹏 刘凤光 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第5期148-151,共4页

针对Pixhawk开源项目的特点,开发一型基于开源飞控的无人艇平台。首先围绕Pixhawk项目的特点,从硬件框架、软件框架以及MAVLink通信协议3个方面对其进行介绍。通过相关的实船试验,验证了所开发无人艇平台的可行性及有效性。

关键词 pixhawk 无人艇 控制系统 路径规划

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PIXHAWK开源飞控的多旋翼无人机避障技术研究 被引量：8

10

作者 王亭岭 芦杜洋 马跃涛 《单片机与嵌入式系统应用》 2017年第10期30-32,共3页

针对当前无人机的安全问题,提出一种基于PIXHAWK开源飞控的无人避障控制方法。在PIXHAWK开源飞控中添加了超声波传感器、激光测距仪、电磁传感器,并对不同传感器的信息进行融合,依据无人机与障碍物的距离及遥控器的通道值,解算出无人机... 针对当前无人机的安全问题,提出一种基于PIXHAWK开源飞控的无人避障控制方法。在PIXHAWK开源飞控中添加了超声波传感器、激光测距仪、电磁传感器,并对不同传感器的信息进行融合,依据无人机与障碍物的距离及遥控器的通道值,解算出无人机远离障碍物的姿态信息,实现多旋翼无人机的避障飞行。实验结果证明,该系统具有价格便宜、控制精度高、安全性能可靠的特点,在无人机安全飞行领域具有一定的应用价值。 展开更多

关键词 UAV pixhawk飞控 避障 多传感器信息融合

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Pixhawk开源飞控与PC机的无线通信系统设计 被引量：5

11

作者 蔡鹏 沈宝国 +1 位作者 沈朝萍 王首芝 《单片机与嵌入式系统应用》 2020年第2期65-69,共5页

介绍了Pixhawk开源飞控的软硬件结构、uORB进程通信机制、MAVLink通信协议,并分析了Pixhawk飞控的MAVLink报文发送过程。本文实现了PC机与FPV数传之间的USB底层通信程序,通过FPV数传实现了Pixhawk飞控与PC机之间的无线通信功能,并实现... 介绍了Pixhawk开源飞控的软硬件结构、uORB进程通信机制、MAVLink通信协议,并分析了Pixhawk飞控的MAVLink报文发送过程。本文实现了PC机与FPV数传之间的USB底层通信程序,通过FPV数传实现了Pixhawk飞控与PC机之间的无线通信功能,并实现了PC机对Pixhawk飞控发送的MAVLink报文的接收和解析程序。实验结果表明,本文开发的PC机程序能有效解析出MAVLink报文中Pixhawk飞控的姿态数据。本文首次公开了一种PC机与FPV数传之间USB底层通信的具体实现方法,并通过切实有效的实验方案验证了其正确性。 展开更多

关键词 pixhawk MAVLink报文 USB底层通信程序 姿态数据

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Odroid与Pixhawk平台的飞行控制系统研究及应用 被引量：4

12

作者 孟浩 程贤斌 +1 位作者 李冰 高永 《单片机与嵌入式系统应用》 2021年第2期59-61,66,共4页

针对Pixhawk飞控微处理器难以进行大规模运算的问题,将Odroid处理器与Pixhawk飞控相结合,并进行二次开发。测试结果表明,搭载该飞行控制系统的无人机可实现自主避障、视觉导航,在线航路规划等任务功能。

关键词 无人机 自动驾驶仪 pixhawk Odroid

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基于Pixhawk的四旋翼无人机光流改进算法研究 被引量：3

13

作者 邱鹏瑞 袁希平 《微型电脑应用》 2018年第7期6-9,共4页

采用开源Pixhawk四旋翼无人机飞控结合PX4FLOW光流传感器作为硬件平台,分析了原有光流算法采用块匹配法进行光流定位时,自然光及周边环境对块匹配算法的影响较大,特别是在频闪和弱光条件下导致视觉数据偏离理想值较多,会导致无人机飞行... 采用开源Pixhawk四旋翼无人机飞控结合PX4FLOW光流传感器作为硬件平台,分析了原有光流算法采用块匹配法进行光流定位时,自然光及周边环境对块匹配算法的影响较大,特别是在频闪和弱光条件下导致视觉数据偏离理想值较多,会导致无人机飞行不稳定,无法定点悬停的情况,提出了首先采用中值滤波预处理滤除部分噪声,并采用相邻帧比例判定削减频闪光对光流数据的影响;再通过Hessian矩阵阈值处理剔除异常点;最后将改进算法代码通过QGroundControl刷写四旋翼无人机固件后进行真机飞行实验,实验结果表明,改进的光流算法能够有效解决问题。 展开更多

关键词 pixhawk 无人机 改进光流算法 PX4FLOW光流传感器

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基于PixHawk飞控的四旋翼无人机清洁系统设计 被引量：3

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作者 张唯一 冉腾辉 +2 位作者 石萌 赖雅馨 毛应彪 《中国新技术新产品》 2023年第3期20-22,36,共4页

现阶段,大部分高空清洁工作仍采用人工作业的方式,危险系数高,针对这一问题,该文基于PixHawk开源飞控自主设计了四旋翼无人机清洁系统。该系统利用电机带动双滚筒转动,通过雾化喷头进行喷洗,“井”字形水箱减少所载液体晃动对机体重心... 现阶段,大部分高空清洁工作仍采用人工作业的方式,危险系数高,针对这一问题,该文基于PixHawk开源飞控自主设计了四旋翼无人机清洁系统。该系统利用电机带动双滚筒转动,通过雾化喷头进行喷洗,“井”字形水箱减少所载液体晃动对机体重心的影响,同时对PixHawk飞控进行二次开发,以完成航线规划下的清洁任务。结果测试表明,该设计能够对高空外墙以及不规则建筑进行清洁且清洁效果较好。该设计对减少高空清洁行业的人员伤亡、提高清洁效率具有重要意义,并为高空清洁领域提供了新的发展思路。 展开更多

关键词 高空清洁 pixhawk开源飞控 清洁系统 四旋翼无人机

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基于Pixhawk飞控的四轴飞行器编队控制分析 被引量：1

15

作者 刘峰 唐天翊 《科技创新导报》 2019年第8期183-183,185,共2页

在单架四轴飞行器稳定飞行的基础上,对飞行编队的控制策略进行研究。在整个过程中,分析四轴飞行器的飞行原理,研究飞行控制与导航方法,通过强大的开源飞控平台和稳定的算法运算,保证单架飞行系统稳定。采用“集中式”通信方式,利用XBee... 在单架四轴飞行器稳定飞行的基础上,对飞行编队的控制策略进行研究。在整个过程中,分析四轴飞行器的飞行原理,研究飞行控制与导航方法,通过强大的开源飞控平台和稳定的算法运算,保证单架飞行系统稳定。采用“集中式”通信方式,利用XBee模块远程通信的稳定性高、实时性好、抗干扰性强的优点完成四轴飞行器间的数据链交换。针对软硬件两个方面进行设计,完成基于领航-跟随的编队飞行控制的分析总结,最后通过实际飞行实验进行验证。 展开更多

关键词 四轴飞行器 pixhawk飞控算法 通信网络 “领航-跟随”法编队控制策略

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基于PIXHAWK构架的高可靠性飞控研究与设计 被引量：3

16

作者 吴其琦 李叔元 黄庆南 《工业控制计算机》 2019年第11期24-25,28,共3页

由于标准型PIXHAWK飞控的可靠性较差,难以应用到安全级别较高的工业无人机上。经研究,可以从连接可靠性、传感器稳定性、供电可靠性三方面提高飞控的可靠性:通过重新设计飞控结构以提高连接可靠性;通过提供恒定工作温度以提高传感器稳定... 由于标准型PIXHAWK飞控的可靠性较差,难以应用到安全级别较高的工业无人机上。经研究,可以从连接可靠性、传感器稳定性、供电可靠性三方面提高飞控的可靠性:通过重新设计飞控结构以提高连接可靠性;通过提供恒定工作温度以提高传感器稳定性;通过增加线性电源以提高供电可靠性。经过长期飞行测试后表明,改进型PIXHAWK飞控的可靠性得到大幅较高,满足工业无人机的可靠性要求。 展开更多

关键词 无人机 pixhawk飞控 飞控设计 可靠性设计

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Pixhawk飞控在无人机中的应用研究 被引量：4

17

作者 卢孟常 《信息记录材料》 2021年第5期151-153,共3页

飞行控制器(飞控)作为无人机的控制大脑,是无人机能保持稳定飞行姿态的核心部件,Pixhawk飞控是一款性能优良的开源飞控,因其性能稳定、通用性强以及价格低廉等优势得到了广泛的应用。本文以Pixhawk飞控为研究对象,对在无人机调试中的故... 飞行控制器(飞控)作为无人机的控制大脑,是无人机能保持稳定飞行姿态的核心部件,Pixhawk飞控是一款性能优良的开源飞控,因其性能稳定、通用性强以及价格低廉等优势得到了广泛的应用。本文以Pixhawk飞控为研究对象,对在无人机调试中的故障成因、功能应用等问题进行研究,给使用者提供一定的参考价值。 展开更多

关键词 无人机 pixhawk飞控 调试 故障分析

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基于Pixhawk及Arduino高原物流空地配送的研究与设计

18

作者 张智淇 蒋超 +2 位作者 龚栩 王辛岩 胡恒玮 《时代汽车》 2023年第7期23-25,共3页

近年来,民用无人机的影响和市场不断扩大,无人机的应用也不断深化;同时人们对于物流快递的“最后一公里”的诉求不断强调,物流快递的“最后一公里”存在地形不确定性、环境多变性等特点。首先梳理高原地区的典型应用场景,其次对民用无... 近年来,民用无人机的影响和市场不断扩大,无人机的应用也不断深化;同时人们对于物流快递的“最后一公里”的诉求不断强调,物流快递的“最后一公里”存在地形不确定性、环境多变性等特点。首先梳理高原地区的典型应用场景,其次对民用无人机与小车结合进行针对性概述,并分析小车与无人机在各种场景下的预计效果;接着,对无人机在此期间出现的问题进行归纳分析,发现具体问题并对相应方面进行改造;最后对未来高原物流空地配送的发展和实现作出判断和预测。 展开更多

关键词 高原 物流配送 无人机 小车 pixhawk ARDUINO

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基于Pixhawk的视觉导航农用无人机 被引量：1

19

作者 黄益凛 黄承斌 +1 位作者 郑卓铭 吉宏涛 《科技视界》 2017年第29期49-50,共2页

针对当前农用无人机作业范围较广,无法实现人工准确定位作业,本文提出一种基于pixhawk开源无人机,依靠飞行工作区设立的识别标志,运用视觉导航实现自主飞行的视觉导航农用无人机。该无人机以pixhawk为基础,加入Open Mv、农业设备以及控... 针对当前农用无人机作业范围较广,无法实现人工准确定位作业,本文提出一种基于pixhawk开源无人机,依靠飞行工作区设立的识别标志,运用视觉导航实现自主飞行的视觉导航农用无人机。该无人机以pixhawk为基础,加入Open Mv、农业设备以及控制芯片共同实现自主导航和农用的双重功能。 展开更多

关键词 pixhawk 二次开发 视觉导航

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基于领航-跟随和Bendyruler的移动机器人集群系统研究

20

作者 张曌 董鑫宇 +4 位作者 姜鹏宇 刘鑫 张燕 单红 王庆 《金陵科技学院学报》 2025年第1期43-51,共9页

设计并实现了一种基于Pixhawk开源飞控的移动机器人集群系统。系统基于领航-跟随法构建编队运动模型,采用Bendyruler避障算法实现动态环境中的编队避障;考虑到GPS测量存在较大误差,采用卡尔曼滤波融合GPS与惯性测量单元(IMU)数据以提升... 设计并实现了一种基于Pixhawk开源飞控的移动机器人集群系统。系统基于领航-跟随法构建编队运动模型,采用Bendyruler避障算法实现动态环境中的编队避障;考虑到GPS测量存在较大误差,采用卡尔曼滤波融合GPS与惯性测量单元(IMU)数据以提升位置信息的精度;结合自组网通信技术建立机器人集群实时协同控制系统。在Matlab上开展仿真实验并在实际场景中进行测试。实验结果表明,该系统能够实现复杂环境中的自主编队与避障任务,具备较高的可靠性和适应性,为多机器人协同作业提供了新的解决方案。 展开更多

关键词 pixhawk 网络组态 领航-跟随算法 Bendyruler 移动机器人 集群系统

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