张祖航+++曹著明+++薛翼飞

摘 要：对于复杂的无人机结构和原理，四旋翼无人机具有成本低、结构简单、使用方便等优势，同时也是最先进入民品市场的机型。可是，该无人机对飞行控制操作能力要求很高，由此激发了大量科研人士对基于MEMS传感器的开源飞控的研制。由于无人机飞控的发展，有效提升了多旋翼无人机、固定翼无人机、车模和直升机等设备的性能，使其具备多种运行模式，其功能已接近商业自动驾驶仪标准。本文通过研究APM-PIXHAWK开源飞控的性能以及原理和相应的飞控调试中的出现问题，提出相关提升其性能的策略，以实现开源飞控在商业市场上的高性能及飞行器的飞行稳定性，更好地为无人机行业做出贡献。

关键词：无人机 飞控 开源 APM 研究

从无人机的硬件设施来分析，飞控系统主要包括传感器、飞控计算机及伺服装置三部分。整个无人机机载飞控系统的核心设备是飞控计算机，其主要功能是依据输入的相关信息（传感器等）、储存的相关数据和状态以及传输的数据与上行遥控指令（无线电测控终端），再完成分析、计算和处理，然后输出给伺服运行机构即舵机系统，来操纵控制无人机的舵面、前轮和发动机的风门，以实现对无人机的飞行或地面滑跑的控制。无人机相关的状态信息主要由测定装置负责测量，无人机的主要测量装置有：陀螺仪（三轴角速度、垂直），传感器（攻角和偏航角、真实空速、磁航向、气压高度和高度差、发动机转速）等。……