前言

之前我寫了一篇關(guān)于無人機(jī)硬件架構(gòu)的博客，接下來我繼續(xù)寫關(guān)于軟件架構(gòu)的。
什么是軟件？百度百科里面軟件的定義是“按照特定順序組織的計算機(jī)數(shù)據(jù)和指令的集合”，在這里我們只需要理解為程序即可，也就是說我們的軟件，是運(yùn)行在計算機(jī)（不論是Intel還是AMD亦或者是ARM單片機(jī)，都可以叫計算機(jī)）的程序代碼，大家在學(xué)習(xí)C++或者Python等語言的時候，書寫的一個個小程序就是軟件，我們在這里不對軟件和程序進(jìn)行嚴(yán)格區(qū)分，在博客里面認(rèn)為程序就是軟件。

PX4

大家可能都聽說過px4，pixhawk，apm等詞，但是無法進(jìn)行一個嚴(yán)格的區(qū)分，在這里我就跟大家詳細(xì)說明一下。

飛控

pixhawk，雷迅這些都是飛控，飛控是硬件，相當(dāng)于人的小腦，用來維持人的身體穩(wěn)定運(yùn)動，但是如果只有一個沒有活力的小腦，人也沒辦法實(shí)現(xiàn)身體的穩(wěn)定運(yùn)動，什么是沒有活力的小腦呢？就好比說只有一個小腦組織，里面沒有神經(jīng)信號的正確傳輸方式，那么人也是肯定沒辦法進(jìn)行運(yùn)動，所以人想穩(wěn)定運(yùn)動，第一個要有小腦等器官組織的完好結(jié)構(gòu)，第二個要有正確的信號傳輸處理方式。

飛控其實(shí)就是小腦的器官組織，PX4/Ardupilot是運(yùn)行在上面的軟件程序，也就是進(jìn)行信號處理和傳遞的方式。其實(shí)飛控本質(zhì)上就是一個定制的單片機(jī)，集成了一系列無人機(jī)飛行可能用到的模塊，如imu等，就如同你的小腦集成了一系列的神經(jīng)元和用來實(shí)現(xiàn)身體運(yùn)動的細(xì)胞組織（比如說某些細(xì)胞可以感受加速度，從而你有了失重感），但是這是不夠的，我們要讓小腦有活力，也就是讓飛控運(yùn)作起來

程序

PX4/Ardupolit就是專門用在飛控上的程序。
我們想讓飛控可以運(yùn)作，就需要往里面添加程序，一個很復(fù)雜的程序，可以接受各種信息，而且可以感知無人機(jī)運(yùn)動狀態(tài)，然后控制電機(jī)的運(yùn)作，甚至還有其他更復(fù)雜的功能，我們以px4為例，px4項目是以C/C++語言寫的一個程序，里面有很多文件，有進(jìn)行遙控信號解析的，有進(jìn)行通信的，有控制電機(jī)的，有感知運(yùn)動姿態(tài)的，而且還會多線程運(yùn)作，這樣才可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)的穩(wěn)定飛行和信息處理。

總結(jié)

飛控（如pixhawk系列，雷迅系列等等）就是一個專門設(shè)計的單片機(jī)，px4就是一套與之搭配的飛行控制程序，前者是肉體，后者是靈魂，沒有肉體的靈魂無處可依，沒有靈魂的肉體不過行尸走肉，也就是說沒有飛控程序的飛控沒辦法讓無人機(jī)起飛，沒有飛控硬件的程序也只能是空中樓閣。

機(jī)載電腦與自主智能

我們只有小腦是不夠的，還要有大腦，這樣才可以進(jìn)行思考——如無人機(jī)的目標(biāo)檢測，自主避障等，但是單片機(jī)的計算能力明顯不夠，所以我們一般是在無人機(jī)上安裝一個電腦來實(shí)現(xiàn)決策，大家可能好奇，電腦一般都很大，怎么裝到無人機(jī)上？當(dāng)然我們這里指的是這種電腦

這種電腦小而且重量不大，足夠放在無人機(jī)上，而且性能很不錯，通過部署算法就可以讓無人機(jī)具備智能，我們將其叫做上位機(jī)或者機(jī)載電腦

上位機(jī)功能

我們都知道大腦是進(jìn)行思考決策的地方（也可能是大腦皮層，但是不要在意這些細(xì)節(jié)），我們的上位機(jī)就是一個大腦，其中部署的算法（或者說運(yùn)行的程序）就是大腦所思考的東西，比如說我們可以在里面安排目標(biāo)檢測算法，讓無人機(jī)可以識別目標(biāo)，也可以安裝自主導(dǎo)航算法，可以讓無人機(jī)實(shí)現(xiàn)自主避障
這個流程是這樣的文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-482157.html

• 上位機(jī)里面有一個完整的算法，如自主避障算法
• 飛控里面有正常的飛控程序
• 飛控和上位機(jī)之間通過數(shù)據(jù)線連接，具備數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)
• 飛控進(jìn)行一些設(shè)置（這個后面會講），使得飛控可以接受上位機(jī)控制
• 上位機(jī)運(yùn)行特殊的程序，可以給無人機(jī)發(fā)送信號
• 上位機(jī)運(yùn)行程序（包括通信程序和自主避障程序），控制無人機(jī)飛行

軟件整體架構(gòu)

到了這里，關(guān)于第一章 無人機(jī)入門（二）軟件架構(gòu)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！