全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽飛行器類試題——TI飛控學(xué)習(xí)平臺(tái)

隨著無人機(jī)行業(yè)的發(fā)展，以及各大開源飛控平臺(tái)的推動(dòng)，使得行業(yè)草創(chuàng)初期，行業(yè)大佬前輩們需要踏實(shí)苦干、執(zhí)著堅(jiān)守、花大氣力研發(fā)出來的飛控算法與功能，今天的我們可以基本不費(fèi)力的通過自己學(xué)習(xí)相關(guān)算法編程去實(shí)現(xiàn)。十年前，國內(nèi)無人機(jī)從市場(chǎng)規(guī)模和從業(yè)人數(shù)上來看，壓根算不上一個(gè)行業(yè)。國內(nèi)早期的飛控研發(fā)者，大多是來源于電子、控制、計(jì)算機(jī)、航天相關(guān)專業(yè)優(yōu)秀人才，他們對(duì)飛行有著與生俱來的愛好與執(zhí)著，對(duì)技術(shù)追求極致，他們作為行業(yè)的拓疆者，從最早起的航模論壇給發(fā)燒友出售飛控的盈利探索時(shí)代（如極飛、大疆），到現(xiàn)在消費(fèi)級(jí)無人機(jī)和工業(yè)級(jí)無人機(jī)遍地開花的局面。獨(dú)立擁有成熟飛控技術(shù)的企業(yè)越來越多，當(dāng)前工業(yè)級(jí)無人機(jī)已擺脫了消費(fèi)級(jí)無人機(jī)的影子，開始出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)逐漸明晰、需求不斷涌現(xiàn)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)逐漸成型、市場(chǎng)不斷細(xì)分的形勢(shì)。無人機(jī)廠商已經(jīng)不僅僅關(guān)注于無人機(jī)本身，而是提出了針對(duì)多個(gè)行業(yè)的整體化解決方案。無人機(jī)行業(yè)處于成長期，未來發(fā)展前景廣闊。
全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽是教育部和工業(yè)和信息化部共同發(fā)起的大學(xué)生學(xué)科競賽之一，是面向大學(xué)生的群眾性科技活動(dòng)，屬于A類賽事，含金量很高，高校普遍對(duì)本競賽比較重視，同時(shí)賽題可選性很大，使得各個(gè)層次高校學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與進(jìn)來，競賽控制類題目從2013年起，開始四旋翼飛行器相關(guān)試題。實(shí)現(xiàn)的任務(wù)從早起的一鍵自動(dòng)起飛、位置懸停、尋跡、投放物塊、追蹤移動(dòng)小車、穿越障礙、模擬滅火等。視覺部分傳感器處理從最開始的線性CCD TSL1401到現(xiàn)在的必須光流、數(shù)字**/OPENMV全上等。這無疑是對(duì)參賽選手的能力極大挑戰(zhàn)，學(xué)生需要很長時(shí)間準(zhǔn)備，前期花大量精力學(xué)習(xí)和積累飛控相關(guān)知識(shí)以及視覺知識(shí)，能高效熟練解決無人機(jī)在參賽過程中的各類問題。
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經(jīng)過多方調(diào)研，當(dāng)前大學(xué)生電賽飛行器中存在如下問題：
?未來十年國賽贊助單位均有TI，參賽的飛行器主控必須使用TI的單片機(jī)，需要處理傳感器采集、數(shù)據(jù)濾波、姿態(tài)解算、慣性導(dǎo)航、控制算法等所有內(nèi)容，之前STM32+TI、STM32+APM/PX4模擬遙控器信號(hào)的偽操作方式行不通了。無疑加重了學(xué)生的參賽工作量，使得能力一般的學(xué)生穩(wěn)穩(wěn)的拿省二、省三的機(jī)會(huì)都沒有了。
?指導(dǎo)老師不懂飛行器相關(guān)原理、技術(shù)要點(diǎn)，無實(shí)際指導(dǎo)效能；
?制作飛行器開銷巨大，經(jīng)費(fèi)不充足的單位，需要學(xué)生自己先行墊付，開始很肉疼，最后直接燒錢到麻木，要么棄賽，要么變無人機(jī)真愛粉，最終修煉大神
?學(xué)生自學(xué)，學(xué)長幫帶的形式在有些時(shí)候行不通，能力一般的師兄畢業(yè)不從事無人機(jī)相關(guān)工作，技術(shù)指導(dǎo)有限，有能力的師兄畢業(yè)去了DJI，簽了保密協(xié)議，無法指導(dǎo)；
?任何游戲都怕人民幣玩家單位，經(jīng)費(fèi)充足的RMB玩家直接私下下找相關(guān)公司定制帶Logo的整機(jī)參賽，相關(guān)公司公開宣傳對(duì)應(yīng)方案，售價(jià)動(dòng)不動(dòng)就2~3萬，這些公司所為有違競賽公平，極大的激發(fā)了民怨，擁有飛行愛好夢(mèng)想的學(xué)生，看到這樣的飛機(jī)出現(xiàn)在比賽現(xiàn)場(chǎng)擊敗自己時(shí)，只能默默抹眼淚。
?市面上目前沒有一款基于TI主控的低成本開源飛控給大家學(xué)習(xí)，相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì)與公司不愿意出低成本學(xué)習(xí)方案，因?yàn)槲⒈〉睦麧欀尾涣饲閼雅c工作量，養(yǎng)活不了一個(gè)技術(shù)公司，所以作為現(xiàn)實(shí)需求，只能是像早期消費(fèi)機(jī)那樣掙取暴利快速致富實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型。
?國內(nèi)開源飛控魚龍混雜、問題頗多，但是相比三年前一抹黑學(xué)習(xí)飛控的時(shí)候，現(xiàn)在所處的情形，要好太多太多，大家對(duì)國內(nèi)開源飛控多一些包容和理解，多提寶貴意見，拍磚打臉沒有關(guān)系，虛心接受各方批評(píng)指正，促進(jìn)圈子、產(chǎn)品健全與完善，我們會(huì)努力承擔(dān)更多的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。
?設(shè)計(jì)CarryPilot與GankerPilot初衷是充分考慮當(dāng)下國內(nèi)高校飛控類競賽學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，經(jīng)過了多方調(diào)研考察，我們合理把握開源尺度，秉承道義，經(jīng)過半年的研發(fā)，推出了目前兩款基于TI平臺(tái)的飛控，飛控算法部分會(huì)提供講解視頻，功能模塊具體實(shí)現(xiàn)講解，獨(dú)家飛控調(diào)參視頻，視覺方向教程，提供全程售后技術(shù)支持，無名創(chuàng)新旨在打造一款公平的、靠譜的、高效學(xué)習(xí)的競賽飛控學(xué)習(xí)平臺(tái)。
?飛控支持對(duì)家地面站，山外多功能調(diào)試助手，匿名地面站，其中飛控的遙控器校準(zhǔn)、電調(diào)形成校準(zhǔn)、磁力計(jì)橢球校準(zhǔn)、加速度6面校準(zhǔn)、水平校準(zhǔn)等可直接通過操作遙控器實(shí)現(xiàn)，極大的方便客戶使用，飛控代碼采用Keil開發(fā)，方便國內(nèi)編程初學(xué)者的使用。
?主控平臺(tái)TM4C123GH6PM，飛控預(yù)設(shè)8路PWM口、6路通訊串口、兩路I2C口、4個(gè)預(yù)留IO口、4個(gè)可編程狀態(tài)指示燈、2個(gè)板載按鍵、1個(gè)OLED顯示屏 SPI/I2C、1個(gè)外部電壓檢測(cè)口、1個(gè)SWD下載調(diào)試口、飛控功能和慧飛者基本一致：
?一鍵起飛
?一鍵著陸/GPS返航降落
?GPS定點(diǎn)/定速巡航
?光流定點(diǎn)懸停/剎車
?SDK開發(fā)者模式（直接通過串口數(shù)據(jù)幀控制，也可以事先設(shè)定軌跡）
?OPENMV循跡、追蹤移動(dòng)物體。
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