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OpenFly专业导航算法的PX4版飞行控制器

OpenFly飞控是基于国产开源嵌入式实时操作系统RT-Thread开发的一款飞控,飞控核心算法来源于国外开源飞控ArduPilot,可支持Mavlink V2.0协议,可方便的使用MissionPlanner进行遥测接收、任务规划、日志分析以及数据调试等。 该飞控采用STM32F427主芯片及STM32F405协处理器(惯导专用)。两者通过SPI进行交互。 产品集成导航功能,舵机控制,发动机控制和电源管理功能,同时为客户提供飞行控制模型的软硬件开发平台,用户只需要专注于飞控的开发与应用。

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  • OpenFly飞控是基于国产开源嵌入式实时操作系统RT-Thread开发的一款飞控,飞控核心算法来源于国外开源飞控ArduPilot,可支持Mavlink V2.0协议,可方便的使用MissionPlanner进行遥测接收、任务规划、日志分析以及数据调试等。

    该飞控采用STM32F427主芯片及STM32F405协处理器(惯导专用)。两者通过SPI进行交互。

     产品集成导航功能,舵机控制,发动机控制和电源管理功能,同时为客户提供飞行控制模型的软硬件开发平台,用户只需要专注于飞控的开发与应用。

         导航算法由西安精准测控公司独立开发设计,完全区别于开源导航算法,算法通过扩展卡尔曼滤波器,对惯性测量单元、三轴磁强计、气压高度计和GPS信息进行融合,不管是在静态条件下还是动态条件下均可提供精确,稳定的导航结果。

        控制系统选用STM32F427主芯片及STM32F405协处理器(惯导专用),提供底层驱动程序,包括接收INS系统数据,SBUS接口数据解析,异步串口收发数据,PWM输出,ADC数据采集,SPI,I2C和GPIO等。

    飞控特性:

    l 开发环境为Keil-MDK

    l 编程语言:C语言

    l 支持Mavlink v2.0版本协议

    l 支持机载日志存储及日志分析

    l 操作系统采用国产RTOS RT-Thread,简单好用,文档全面且全是中文文档

    l 代码风格简洁,注释详细

    l 简洁清晰的系统框架,更方便增加自己的飞行模式

    l 核心算法基于ArduPilot,经过飞行验证

    应用:

    适用于多旋翼无人机、固定翼无人机、自动驾驶无人航行器等

    1. 特点

    集成工业级高可靠性捷联惯性融合算法;

    内置成熟验证的开源飞控算法;

    完整的工程应用软件;

    持续更新的飞控算法

    集成 MEMS 惯性测量单元、三轴磁强计、 气压高度计、空速计、 GNSS模块, 并对 MEMS惯性测量单元、 三轴磁强计进行了标定补偿。

    使用扩展卡尔曼滤波器对惯性测量单元、三轴磁强计、气压高度计、 GNSS 模块的信息进行融合,自动根据卫星信号的有无GNSS/INS 与 AHRS/DR导航模式之前切换。

    内置磁罗盘校准算法,产品可以完成磁罗盘校准,在卫星定位后立即起飞。

    2. 功能

    3.1飞行管理及控制模块

    l 完成飞控指令解算、导航指令解算;

    l 完成与外设通信;

    l 输出舵机控制指令;

    l 采集发动机转速;

    l 采集接收机指令;

    l 输出载荷控制指令;

    l 机载数据记录;

    3.2传感器模块

    工业级IMU+气压高度传感器+地磁传感器

    3.3技术指标

    1支持3S~8S锂电池供电;

    2)飞行控制器采用双处理器(STM32F427主芯片及STM32F405协处理器)

    主频不小于168MHz;

    3)角速度测量范围:±1000°/s;

    4)加速度测量范围:±16g;

    5)飞控处理器资源:主控芯片是Corex®-M4内核,主频180MHz,片内Flash 2MB、SRAM 256+4KB。IMU控制芯片是Corex®-M4内核,主频168MHz,片内Flash 1MB、SRAM 192+4KB。

    2.4 自带接口

    1)控制接口

    10路PWM输出;

    1路SBus;

    1路PPM;

    6路串口(4路RS232或TTL+2路TTL);

    4路AD接口(0~5V);

    1路CAN总线接口;

    2)调试接口

    板载陀螺调试接口;

    程序烧写接口。

    3)内部接口

    内部电压采集(电池电压、舵机电压);

    LED状态指示。




  • (4)性能指标

    组合导航性能指标(标称值)

    航向精度(磁)

    2°(rms)

    航向精度(L1/B1单点)

    1°(rms)

    姿态精度

    0.5°(rms)

    地磁传感器

    ±8Gauss

    静压传感器

    103.35Kpa,高度分辨率0.1m

    动压传感器

    13.78Kpa,支持540Km/h

    集成TF卡

    32G

    陀螺

    量程

    ±1000°/s(可定制)

    零偏稳定性

    10°/h (常温,阿伦方差)

    非线性

    0.1%

    带宽

    50Hz~200Hz

    加速度计

    量程

    ±16g

    零偏稳定性

    5mg

    非线性

    0.1%


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