如何用开源飞控PIXHAWK进行二次开发?

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作者:我是肉包子
链接:http://www.zhihu.com/question/38874663/answer/84239995
来源:知乎

以下所描述的都是针对px4原生固件,此外,由于固件更新过于频繁,本文描述的是15年7月的固件,主要是举例,有改动的话,自己再研究研究吧(后面换cmake编译方式了,改动蛮大)。
既然要做开发,第一步就是搭好开发环境,根据我的经验,最好是在linux环境下编译,这样效率会很快,以前在windows下编译,经常40分钟以上,这样就太影响开发了;
第二步,大概了解下固件的架构,

如果只涉及应用层的开发,那底层的nuttx系统就可以绕过去了,一般,最好先把uorb模块的机制整明白就好了,从uorb入手,了解每个话题的来源以及作用,整理数据流,清楚每个模块之间的关系即可,比如,要实现手动模式,哪些模块互相交互,auto模式,又有哪些模块起作用,


如果涉及相应算法的开发,要学会定位到相应的算法模块,甚至具体到哪些代码,比如,你想试验你的姿态估计算法,那你就将姿态估计模块替换掉即可,不过相应的接口仍需要和px4环境一样,以姿态估计为例,最后要发布你的vehicle_attitude话题,不然无法与其他模块交互;

另外,不要试图在代码中找main函数,那是单片机思维,你只需看启动脚本即可,\ROMFS\px4fmu_common\init.d\rcs;

第三步,针对你的具体情况,定位相应的模块,进行精读研究,虽然模块基本是用C++写的,但是不会C++也没关系,毕竟又不是让你写,本人倒目前为止,也不会C++,配合注释,看明白就好了,比如,整理下mavlink的控制流程;

px4原生固件模块列表:

系统命令程序

mavlink –通过串口发送和接收mavlink信息

sdlog2 –保存系统日志/飞行数据到SD卡

tests –测试系统中的测试程序

top –列出当前的进程和CPU负载

uORB – 微对象请求代理器-分发其他应用程序之间的信息

驱动

mkblctrl–blctrl电子模块驱动

esc_calib –ESC的校准工具

fmu –FMU引脚输入输出定义

gpio_led –GPIOLED驱动

gps –GPS接收器驱动

pwm –PWM的更新速率命令

sensors –传感器应用

px4io –px4io驱动

uavcan –uavcan驱动

飞行控制的程序

飞行安全和导航

commander –主要飞行安全状态机

navigator –任务,失效保护和RTL导航仪

估计姿态和位置

attitude_estimator_ekf –基于EKF的姿态估计

ekf_att_pos_estimator –基于EKF的姿态和位置估计

position_estimator_inav–惯性导航的位置估计

multirotor姿态和位置控制器

mc_att_control–multirotor姿态控制器

mc_pos_control –multirotor位置控制器

fixedwing姿态和位置控制器

fw_att_control –固定翼飞机的姿态控制

fw_pos_control_l1 –固定翼位置控制器

垂直起降姿态控制器

vtol_att_control –垂直起降姿态控制器


最后提一句,多看看官网的说明,另外根据本人的经验来看,由于大框架,代码人家都写好了,通常你要加功能,所修改的也就几行代码而已,举例说明,比如px4固件只能在手动模式解锁,假如我要修改成定高模式解锁:

将MAIN_STATE_MANUAL替换成MAIN_STATE_ALTCTL即可。

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