夏盛明

(福州理工学院 计算与信息科学学院，福州 350000)

0 引言

采用开源技术方案构建无人驾驶设备在许多行业中都有广泛的应用。在某些非关键应用领域，采用开源技术建造的无人车辆可以达到满足实际使用需求的效果。在农业自动化应用领域，可以通过现有的开源技术改造出农业用自动驾驶拖拉机，进行农田自动化开垦作业[1]。在安全领域，用于安全领域巡逻自动驾驶车辆，可自动巡视周边环境情况，报告潜在安全威胁，进行搜救任务[2]。在城市卫生领域，采用城市清洁卫生自动驾驶车辆[3]，按照规划好的路径，进行道路的自动化清扫作业，可实现城市卫生的自动化维护。采用开源技术也能够实现对固定翼无人机的控制[4]，以及无人船控制等[5]。

无人车自动驾驶控制系统的构建可采用开源系统方案。选择使用基于开源技术的硬件系统Pixhawk4[6-7]与开源飞控协议栈系统Ardupilot[8-9]。由Pixhawk4与Ardupilot共同组合成特殊领域无人靶车的控制系统。 Pixhawk4 是一个在开源社区中成熟的开源无人控制系统高级硬件平台，使用了STM32F765片上处理器，计算速度达到216 MHz, 支持浮点运算。Pixhawk4集成了IMU惯性测量单元，拥有SPI、I2C、Serial等总线端口，方便与外部GPS、雷达、无线电等传感器模块相互连接通信。开源飞控协议栈系统Ardupilot功能丰富可用于开发无人驾驶设备，例如固定翼无人机、旋翼无人机、地面无人车辆等[10-12]。Ardupilot拥有较好的系统架构，实现模块结构清晰易于理解，适宜作为无人系统设备控制基础软件平台。

通过使用开源技术，可以较快的实现系统的开发，同时也可降低系统成本。……