揭秘無人機的幕后功臣：開源飛控都有哪些流派？

　　Paparazzi(PPZ)是一個軟硬件全開源的項目，它始于2003年，開發(fā)目標是建立一個配置靈活且性能強大的開源飛控項目。PPZ的一大特點是，該開源飛控方案中除了常見的飛控硬件、飛控軟件和地面站軟件之外，還包含地面站硬件，包括各種調制解調器、天線等設備。從功能上講，PPZ已經接近一個小型的無人機系統(tǒng)了。

　　該開源項目的另一個特點是采用ubuntu操作系統(tǒng)，它將全部地面站軟件和開發(fā)環(huán)境集成于該系統(tǒng)下，官方稱之為Live CD。一張CD加飛控硬件就可完成從開發(fā)到使用的全部工作。

　　PPZ目前最流行的硬件版本是Paparazzi(PPZ)Lisa/M v2.0。該硬件擁有大量的擴展接口，并且使用可擴展的單獨的IMU傳感器板。這也是早期開源飛控比較流行的做法，這樣可以像DIY臺式計算機那樣，隨著傳感器升級而不斷升級IMU硬件。

　　Autoquad飛控和ESC32電調

　　Autoquad飛控來自德國，作為早期開源飛控，Autoquad功能非常強大，但是受限于當時的傳感器產品，它不得不采用大量模擬MEMS傳感器。

　　所謂模擬傳感器指的是傳感器芯片內部不集成數模轉換器(ADC)和運算核心，而直接將微機械傳感器的變化通過放大和硬件濾波后以電壓的形式輸出，需要主控單片機進行AD采集。

　　因為傳感器在不同溫度環(huán)境下，輸出值會受到影響，模擬MEMS傳感器給參數校準帶來了不少麻煩。很多玩家在第一次使用該飛控時，不得不借助電冰箱來進行傳感器校準，而一些廠家為了保證批量產品的穩(wěn)定性，只能在飛行器上對電路板進行加溫，使其保持溫度恒定。

　　但是，這種校準方法卻為一些骨灰級玩家?guī)砹祟~外的樂趣，很多人反而樂此不疲。對于大多數普通愛好者而言，這實在是一項難度不小的工作。隨著帶有出廠校準的數字傳感器的普及，Autoquad作為歷史的積淀，也完成了它的使命。

　　但是，該開源項目的另一個分支ESC32電調卻逐漸在玩家中被接受了。該電調是第一個采用數字接口進行控制的電調產品，玩家可以通過串口、I2C接口和CAN接口來控制電機的轉速，這比傳統(tǒng)的PWM接口信息速度要快很多倍。常見的PWM電調波形更新速度為每秒鐘四百次，而數字接口的更新速度可達到百萬次。尤其是對于動力變化非常敏感的多旋翼飛行器來說，這種高速通信是非常必要的。該電調還支持轉速閉環(huán)，并且能夠針對電機進行詳細調參，這些功能都是傳統(tǒng)航模電調不能比擬的。

　　當然，Autoquad也在進步，它發(fā)布了全新的飛控產品Autoquad M4，對主控單片機和傳感器進行了全面升級，采用常見的STM32F4單片機和數字傳感器。但是面對PIXHawk、APM等已經成熟多年的先進飛控產品，它已經從前輩淪落為后起之秀。