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全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽飛行器類試題——TI飛控學(xué)習(xí)平臺

2019/01/17
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閱讀需 7 分鐘
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隨著無人機行業(yè)的發(fā)展,以及各大開源飛控平臺的推動,使得行業(yè)草創(chuàng)初期,行業(yè)大佬前輩們需要踏實苦干、執(zhí)著堅守、花大氣力研發(fā)出來的飛控算法與功能,今天的我們可以基本不費力的通過自己學(xué)習(xí)相關(guān)算法編程去實現(xiàn)。十年前,國內(nèi)無人機從市場規(guī)模和從業(yè)人數(shù)上來看,壓根算不上一個行業(yè)。國內(nèi)早期的飛控研發(fā)者,大多是來源于電子、控制、計算機、航天相關(guān)專業(yè)優(yōu)秀人才,他們對飛行有著與生俱來的愛好與執(zhí)著,對技術(shù)追求極致,他們作為行業(yè)的拓疆者,從最早起的航模論壇給發(fā)燒友出售飛控的盈利探索時代(如極飛、大疆),到現(xiàn)在消費級無人機和工業(yè)級無人機遍地開花的局面。獨立擁有成熟飛控技術(shù)的企業(yè)越來越多,當(dāng)前工業(yè)級無人機已擺脫了消費級無人機的影子,開始出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)逐漸明晰、需求不斷涌現(xiàn),技術(shù)標準逐漸成型、市場不斷細分的形勢。無人機廠商已經(jīng)不僅僅關(guān)注于無人機本身,而是提出了針對多個行業(yè)的整體化解決方案。無人機行業(yè)處于成長期,未來發(fā)展前景廣闊。
全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是教育部和工業(yè)和信息化部共同發(fā)起的大學(xué)生學(xué)科競賽之一,是面向大學(xué)生的群眾性科技活動,屬于A類賽事,含金量很高,高校普遍對本競賽比較重視,同時賽題可選性很大,使得各個層次高校學(xué)生都有機會參與進來,競賽控制類題目從2013年起,開始四旋翼飛行器相關(guān)試題。實現(xiàn)的任務(wù)從早起的一鍵自動起飛、位置懸停、尋跡、投放物塊、追蹤移動小車、穿越障礙、模擬滅火等。視覺部分傳感器處理從最開始的線性CCD TSL1401到現(xiàn)在的必須光流、數(shù)字**/OPENMV全上等。這無疑是對參賽選手的能力極大挑戰(zhàn),學(xué)生需要很長時間準備,前期花大量精力學(xué)習(xí)和積累飛控相關(guān)知識以及視覺知識,能高效熟練解決無人機在參賽過程中的各類問題。
?

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經(jīng)過多方調(diào)研,當(dāng)前大學(xué)生電賽飛行器中存在如下問題:
?未來十年國賽贊助單位均有TI,參賽的飛行器主控必須使用TI的單片機,需要處理傳感器采集、數(shù)據(jù)濾波、姿態(tài)解算、慣性導(dǎo)航、控制算法等所有內(nèi)容,之前STM32+TI、STM32+APM/PX4模擬遙控器信號的偽操作方式行不通了。無疑加重了學(xué)生的參賽工作量,使得能力一般的學(xué)生穩(wěn)穩(wěn)的拿省二、省三的機會都沒有了。
?指導(dǎo)老師不懂飛行器相關(guān)原理、技術(shù)要點,無實際指導(dǎo)效能;
?制作飛行器開銷巨大,經(jīng)費不充足的單位,需要學(xué)生自己先行墊付,開始很肉疼,最后直接燒錢到麻木,要么棄賽,要么變無人機真愛粉,最終修煉大神
?學(xué)生自學(xué),學(xué)長幫帶的形式在有些時候行不通,能力一般的師兄畢業(yè)不從事無人機相關(guān)工作,技術(shù)指導(dǎo)有限,有能力的師兄畢業(yè)去了DJI,簽了保密協(xié)議,無法指導(dǎo);
?任何游戲都怕人民幣玩家單位,經(jīng)費充足的RMB玩家直接私下下找相關(guān)公司定制帶Logo的整機參賽,相關(guān)公司公開宣傳對應(yīng)方案,售價動不動就2~3萬,這些公司所為有違競賽公平,極大的激發(fā)了民怨,擁有飛行愛好夢想的學(xué)生,看到這樣的飛機出現(xiàn)在比賽現(xiàn)場擊敗自己時,只能默默抹眼淚。
?市面上目前沒有一款基于TI主控的低成本開源飛控給大家學(xué)習(xí),相關(guān)技術(shù)團隊與公司不愿意出低成本學(xué)習(xí)方案,因為微薄的利潤支撐不了情懷與工作量,養(yǎng)活不了一個技術(shù)公司,所以作為現(xiàn)實需求,只能是像早期消費機那樣掙取暴利快速致富實現(xiàn)轉(zhuǎn)型。
?國內(nèi)開源飛控魚龍混雜、問題頗多,但是相比三年前一抹黑學(xué)習(xí)飛控的時候,現(xiàn)在所處的情形,要好太多太多,大家對國內(nèi)開源飛控多一些包容和理解,多提寶貴意見,拍磚打臉沒有關(guān)系,虛心接受各方批評指正,促進圈子、產(chǎn)品健全與完善,我們會努力承擔(dān)更多的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。
?設(shè)計CarryPilot與GankerPilot初衷是充分考慮當(dāng)下國內(nèi)高校飛控類競賽學(xué)習(xí)現(xiàn)狀,經(jīng)過了多方調(diào)研考察,我們合理把握開源尺度,秉承道義,經(jīng)過半年的研發(fā),推出了目前兩款基于TI平臺的飛控,飛控算法部分會提供講解視頻,功能模塊具體實現(xiàn)講解,獨家飛控調(diào)參視頻,視覺方向教程,提供全程售后技術(shù)支持,無名創(chuàng)新旨在打造一款公平的、靠譜的、高效學(xué)習(xí)的競賽飛控學(xué)習(xí)平臺。
?飛控支持對家地面站,山外多功能調(diào)試助手,匿名地面站,其中飛控的遙控器校準、電調(diào)形成校準、磁力計橢球校準、加速度6面校準、水平校準等可直接通過操作遙控器實現(xiàn),極大的方便客戶使用,飛控代碼采用Keil開發(fā),方便國內(nèi)編程初學(xué)者的使用。
?主控平臺TM4C123GH6PM,飛控預(yù)設(shè)8路PWM口、6路通訊串口、兩路I2C口、4個預(yù)留IO口、4個可編程狀態(tài)指示燈、2個板載按鍵、1個OLED顯示屏 SPI/I2C、1個外部電壓檢測口、1個SWD下載調(diào)試口、飛控功能和慧飛者基本一致:
?一鍵起飛
?一鍵著陸/GPS返航降落
?GPS定點/定速巡航
?光流定點懸停/剎車
?SDK開發(fā)者模式(直接通過串口數(shù)據(jù)幀控制,也可以事先設(shè)定軌跡)
?OPENMV循跡、追蹤移動物體。
?.........


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