多旋翼无人机飞控系统介绍

无人机飞控系统是指能够稳定无人机的飞行姿态，并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统，是无人机的“大脑”，也是区别于航模的最主要标志。多旋翼无人机的飞行、悬停、姿态变化等等，都是由多种传感器将飞行器本身的姿态数据传回飞控，再由飞控通过运算和判断下达指令，由执行机构完成动作和飞行姿态调整。”控“可以理解成无人机的CPU系统，是无人机的核心部件，其功能主要是发送指令和处理相关传感器传回的数据。类似于人体的大脑，对身体各个部位发送指令，并且接收各部件传回的信息，运算后发出新的指令。

针对不同功能的无人机，其飞控系统的功能也不同。多旋翼无人机飞控系统的主要功能是使无人机能够按照给定指令做出相应的响应并且能够稳定可靠地进行飞行做业，具体表现在以下方面。
①具有实时、有效地采集加速度传感器、陀螺仪、磁罗盘、气压传感器等机载传感器信息的能力，为了方便后期的扩展定制功能，还需预留扩展口。
②能够快速从机载传感器中获取到所需要的有用的数据和信息，以此来判断当前无人机的飞行状态。
③能够通过无线通信链路实现控制指令的传送，并将无人机的飞行状态信息回传给地面接收装置，方便地面控制站对多旋翼无人机进行控制和飞行状态的监测。
④可以手动控制也可进行自主控制，通过手控和自控的双保险，来保证无人机的安全飞行，可应对一些突发状况（传感器失效，动力失效等）。
⑤能够实现无人机的飞行姿态控制、航向控制、高度控制、自主飞行等模式的控制解算。

无人机飞控系统的功能是随着开源飞控系统的发展而不断发展的。开源飞控系统的发展可分为三代。第一代开源飞控系统以使用Arduino或其他类似的开源电子平台为基础，扩展连接各种MEMS传感器，能够让无人机进行稳定飞行，其主要特点是模块化和可扩展能力。第二代开源飞控系统大多拥有自己的开源硬件、开发环境和社区，采用全集成的硬件架构，将全部传感器、主控单片机甚至GPS等集成在一块电路板上，以提高可靠性。它使用全数字三轴MEMS传感器组成航姿系统，能够控制无人机自主完成航线任务飞行，同时可加装电台与地面站进行通信，初步具备完整自动驾驶仪的功能。此类飞控系统具备多种飞行模式，包含手动飞行、半自主飞行和全自主飞行。第二代飞控系统的主要特点是高集成性、高可靠性，其功能已经接近商业自动驾驶仪标准。第三代开源飞控系统将会在软件和人工智能方面进行革新。

它加入了集群飞行、图像识别、目标跟踪、经纬度信息标记、自主避障等更加贴近现代化，简便客户使用流程的相关功能，从而向无人化、集群化、开发过程平台化的方向发展。

目前市场上所使用的大多数属于第二代飞控系统，正在向第三代飞控系统发展。