【嵌入式视频教程】无人机 PX4 开发与控制实战

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第1章一、无人机系统概述
- 01-1.1 机架与无刷电机——动力核心部件
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- 02-1.2 电调与桨叶——翻译官与翅膀
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- 03-1.3 机体结构认知：电子通信部件
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- 04-1.4 动力系统与电机转向
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- 05-1.5 动力链路
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- 06-1.6 信号链路
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- 07-1.7 飞控基本架构
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- 08-1.8 应用场景与分类
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第2章二、仿真环境与工具链全量搭建
- 01-2.1 PX4 与 jMAVSim 简介
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- 02-2.2 WSL 与 GCC 编译环境配置
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- 03-2.3 MAVLink C 头文件集成
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- 04-2.4 辅助工具与 AI 插件安装
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- 05-2.5 QGC 地面站安装
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第3章三、首次手动飞行
- 01-3.1 飞行模式入门
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- 02-3.2 QGC 操作界面
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- 03-3.3 MAVLink 端口与连接
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第4章四、AI 编程工具预备课
- 01-4.1 Superpowers：工程纪律与 TDD
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- 02-4.2 OpenSpec：规范驱动开发
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- 03-4.3 gstack：虚拟团队审查
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第5章五、MAVLink 协议与纯 C 通信
- 01-5.1 MAVLink 消息帧结构
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- 02-5.2 消息 ID 与序列化机制
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- 03-5.3 UDP Socket 编程
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- 04-5.4 MAVLink 库函数调用
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第6章六、Offboard 基础控制与工程结构
- 01-6.1 Offboard 模式准入条件
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- 02-6.2 多线程控制架构
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- 03-6.3 状态机设计与工程拆分
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第7章七、坐标系与位置控制
- 01-7.1 NED/ENU 坐标系差异
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- 02-7.2 位置设定点消息结构
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- 03-7.3 坐标系转换与验证
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第8章八、航点规划与航线飞行
- 01-8.1 航点数据结构
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- 02-8.2 到达判定与切换
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- 03-8.3 速度前馈与平滑过渡
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第9章九、综合任务：自动巡检
- 01-9.1 任务分层设计
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- 02-9.2 超时与异常处理
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- 03-9.3 失联保护策略
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第10章十、四旋翼动力学基础
- 01-10.1 力与力矩平衡
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- 02-10.2 欠驱动特性
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- 03-10.3 物理参数影响
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第11章十一、姿态表示方法
- 01-11.1 欧拉角
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- 02-11.2 旋转矩阵
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- 03-11.3 四元数
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- 04-11.4 相互转换与万向锁
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第12章十二、三级控制架构
- 01-12.1 位置环→速度环→姿态环
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- 02-12.2 控制频率与数据流
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- 03-12.3 PX4 源码调用链
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第13章十三、PID 控制原理
- 01-13.1 P 比例项
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- 02-13.2 I 积分项与积分饱和
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- 03-13.3 D 微分项与微分噪声
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- 04-13.4 典型响应曲线
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第14章十四、PX4 参数体系
- 01-14.1 参数分类与命名
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- 02-14.2 参数存储与查询
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- 03-14.3 参数生效机制
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第15章十五、悬停 PID 调参实战
- 01-15.1 角速度环整定
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- 02-15.2 角度环整定
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- 03-15.3 Ziegler-Nichols 法
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- 04-15.4 自建 PID 对比验证
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第16章十六、IMU 与传感器原理
- 01-16.1 加速度计原理
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- 02-16.2 陀螺仪原理
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- 03-16.3 噪声与零偏
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- 04-16.4 互补滤波基础
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第17章十七、多传感器融合直觉
- 01-17.1 各传感器作用与局限
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- 02-17.2 传感器冗余设计
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- 03-17.3 PX4 故障注入
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第18章十八、EKF 状态估计入门
- 01-18.1 状态估计意义
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- 02-18.2 预测-更新两步法
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- 03-18.3 EKF 如何表达"我有多确定"
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- 04-18.4 ESTIMATOR_STATUS 字段速查
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第19章十九、ulog 日志与 Flight Review
- 01-19.1 ulog 格式结构
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- 02-19.2 Flight Review 绘图
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- 03-19.3 消息订阅机制
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第20章二十、典型飞行问题诊断
- 01-20.1 震荡诊断
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- 02-20.2 漂移诊断
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- 03-20.3 抖振与炸机诊断
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第21章二十一、自定义 MAVLink 消息
- 01-21.1 帧结构复习与消息 ID 分配
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- 02-21.2 手动序列化与校验和
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- 03-21.3 自定义消息收发
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第22章二十二、飞行模式切换深入
- 01-22.1 模式状态机
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- 02-22.2 安全保护触发
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- 03-22.3 Commander 模块角色
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第23章二十三、故障注入与鲁棒性测试
- 01-23.1 传感器故障模拟
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- 02-23.2 通信丢失模拟
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- 03-23.3 动力降级场景
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