多旋翼无人飞行器嵌入式飞控开发指南
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作者林庆峰,谌利,奚海蛟 编著
出版社清华大学出版社
ISBN9787302472568
出版时间2017-09
版次1
装帧平装
开本16开
纸张胶版纸
页数356页
字数570千字
定价69元
货号SC:9787302472568
上书时间2024-11-29
商品详情
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作者简介:
林庆峰，吉林大学交通学院博士毕业，清华大学汽车工程系博士后，密歇根大学访问学者，现任教于北京航空航天大学交通科学与工程学院。主要研究方向为智能汽车、驾驶辅助系统。出版、参编专著与教材多部。
谌利，北京航空航天大学电子信息工程学院硕士毕业，现任职于武汉飞航科技有限公司副总经理，负责领导公司研发团队。主要研究方向为嵌入式微处理器，通信与信息系统。出版《深入浅出Coldfire系列32位嵌入式微处理器》、《ARM认证工程师应试指南》等专著与教材多部。
奚海蛟，北京航空航天大学电子信息工程学院博士毕业、博士后，武汉飞航科技有限公司创始人。主要研究方向为飞行器仿真、嵌入式与物联网技术。曾获首届中国航空创业大赛一等奖、中国航空创新创业大会优秀奖等多项奖励，出版物联网、嵌入式技术等等专著与教材10余部。
精彩内容:
前言
莱特兄弟发明飞机的17年后（即1920年），多旋翼无人飞行器诞生，此后便经历了漫长的沉默期和酝酿期。随着现代控制理论和技术的发展，以及集成电路、嵌入式微处理器和微机电技术的成功应用，在多旋翼飞行器软硬件和算法两方面均发展成熟的情况下，众多和无人机产业相关的公司如雨后春笋般涌现，同时风险投资等各类资本也都纷纷涌入无人机产业。随着多旋翼无人飞行器在民用及消费类市场的普及和应用，整个行业对无人机相关专业领域的人才需求也呈爆发式增长。无人机系统作为一个优选复杂的现代控制系统，涵盖了材料、通信、电子、控制、数字信号处理和传感器技术等各方面的专业技术应用，因此也需要各个专业领域的技术人才，很多高校也同时开设了相关专业。
现在，国内外与多旋翼无人飞行器相关的研究论文尤其是针对飞控系统的论文非常丰富，但是国内针对飞控系统的教材和书籍以介绍理论知识居多，偏向应用的资料不够丰富，而应用级别的教材书籍正是广大无人飞行器爱好者和基础研究人员迫切需要的资料。正是在这个背景下，北京航空航天大学的林庆峰老师与武汉飞航科技有限公司共同合作推出了这本开发指南，希望能够结合国内外的研究成果和各自的研究技术及产品，为业界提供一个基础学习和入门的资料。
本书为读者提供了可以从零基础开始学习的多旋翼无人飞行器的基础知识，包括无人机所涉及的机架、动力系统、飞控系统、遥控遥测系统、传感器、卫星导航定位系统、光流定位系统、无线图传系统和地面测控站等方面的基础知识，这些内容主要在第1章介绍，是针对航模爱好者与初学者的入门参考资料。需要了解飞控系统硬件设计的读者可以重点阅读第2章，该章深入浅出地介绍无人机飞控系统的硬件设计，处理器的选型和应用。在此基础上，读者可以进一步学习无人机飞控系统软件开发的详细流程与方法，包括嵌入式实时操作系统的相关知识、飞控系统的各种传感器的数据采集和处理、自动控制的核心（即控制系统的状态估计
...
内容简介:
随着集成电路、微控制器以及微机电技术的发展，多旋翼无人飞行器的控制技术得到了蓬勃的发展。随着大疆、派诺特、3DR等国内外一系列无人机公司推出针对普通大众的消费级无人机产品，无人机作为一个普通消费应用也得到了大众的认可和接受，越来越多的工程技术人员将多旋翼无人飞行器作为一个经典的控制系统来进行学习和研究。本书主要围绕多旋翼无人机的飞控系统设计，从嵌入式的基础知识开始，深入浅出地介绍了无人机的基本知识和硬件构成，重点介绍了无人机的飞控系统原理、基础和开发流程，针对飞行器系统的状态解算介绍了几种不同的解算方法，并给出相应的实际代码例程。本书从各方面对无人机系统的设计进行阐述，并提供了最前沿的知识和信息，既有初学者希望了解的基础知识，也有行业研究者所希望深入了解的算法分析，以及室内定位SLAM原理等。
除了正文部分，本书还提供了丰富的附录，包括四旋翼无人机的组装、无刷电机与电调的相关知识、无人机实验室的相关研发调试设备，以及业界流行的开源飞控的相关知识，甚至包括无人机的相关应用，让读者能够更全面地熟悉和了解整个无人机行业的生态系统。
本书特别适合作为高等院校自动化、计算机、电子工程等相关专业“多旋翼无人飞行器设计”课程的教材，也可供从事嵌入式系统开发与应用的工程技术人员参考。
目录:
第1章多旋翼无人机基础知识
1.1无人机的介绍
1.2无人机的分类与管理
1.3无人机与航空模型的区别
1.4多旋翼无人机的发展历史
1.5多旋翼无人机的组成
1.5.1机架系统
1.5.2动力系统
1.5.3动力电源与充电系统
1.5.4电子调速器
1.5.5飞行控制系统
1.5.6遥控器和遥控接收机
1.5.7遥测链路数传系统
1.5.8光流定位系统
1.5.9全球卫星导航系统
1.5.10高度计
1.5.11导航系统
1.5.12无线图传系统
1.5.13地面站控制系统
1.5.14任务载荷云台和摄像头
1.5.15避障系统
1.5.16虚拟现实和增强现实系统
1.6多旋翼飞行器的结构和飞行原理
1.6.1多旋翼飞行器的机身布局
1.6.2多旋翼飞行器的旋翼结构
1.6.3多旋翼飞行器的飞行原理
1.6.4多旋翼的优缺点
1.7开源飞控简介
第2章飞行控制系统核心硬件
2.1ARM CortexM4架构
2.1.1ARM内核
2.1.2CortexM4内核
2.1.3以ARM CortexM4为核心的微控制器
2.2STM32F4系列微控制器
2.3飞行控制系统硬件架构设计与原理
2.3.1遥控接收机接口
2.3.2电调输出接口
2.3.3传感器接口
2.3.4GNSS接口
2.3.5SWD调试口
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