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NextPilot 飞行控制系统

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简介

NextPilot飞控系统是一款功能丰富、高度扩展、稳定可靠的国产先进自动驾驶仪。目标是便捷的应用于教育、研究和工业等领域，让工程师专注于自己的擅长领域（比如嵌入式、控制算法、应用业务）进行高效的开发。

特色亮点

  1. 出色的嵌入式性能。基于 RT-Thread V5.0.2 国产实时操作系统，它资源占用极低、超低功耗设计、支持高性能应用，拥有活跃的社区、丰富的组件（如FINSH、DFS、ULOG等）、繁荣发展的软件包生态。

  2. 丰富的自动驾驶功能。核心算法移植于著名开源飞控软件 PX4 V1.14.2，它由来自全世界工业界和学术界的开发者维护，支持多旋翼、复合翼、固定翼、潜水艇等。

  3. 高度的可扩展性。拥有良好的软件架构（uORB、PARAM、AIRFRAME）、代码松耦合（自动初始化机制），充分模块化（每个文件夹对应一个独立模块），易于定制和扩展等特性。

  4. 高效的开发效率。支持 MATLAB/Simulink 基于模型的设计，在统一的 Simulink 环境下完成设计、仿真、测试和一键代码生成，快速且经济高效地开发控制系统、信号处理系统和通信系统。

  5. 支持多种飞行仿真，如模型在环（Model in Loop）、软件在环（Software in Loop）、硬件在环（Hardware in Loop）和硬件内飞行仿真（Simulation in Hardware），以及多机编队仿真。

  6. 支持多种飞控硬件，包括广泛使用的开源硬件 Pixhawk FMUv5 和 NextPilot团队开发的硬件。

  7. 支持主流开发工具，包括 Gcc+VScode（Windows/Ubuntu）、Keil 和 IAR等，通过 scons 工具生成多种 IDE 项目文件。

系统框架

机型支持

  • 多旋翼：quad, six, oct, hex
  • 固定翼：plane
  • 垂 起：standard, tailsitter, tiltrotor

硬件支持

Pixhawk 开源硬件:

NextPilot 设计硬件:

  • fcs-v1, 飞行控制计算机
  • ins-v1, 组合导航计算机
  • ads-v1, 大气数据计算机

支持的硬件设计点:

  • 处理器：STM32F765IIK 和 STM32H753IIK
  • 传感器：gnss/imu/baro/mag
  • 作动器：pwm/can/rs485
  • 遥控器：s.bus
  • 告 警：led/tunes

编译支持

NextPilot 主要支持以下 IDE/编译器:

使用基于 Python 的 scons 进行命令行生成 Keil 等工程，使用 Kconfig 进行系统裁剪和配置。

功能清单

飞行控制

  • 飞行模式：手动, 特技, 姿态, 定高, 定点; 起飞, 着陆, 任务, 悬停, 返航, 跟随; 外部控制等
  • 安全保护：地理围栏, 低电量保护, GNSS失锁, 遥控失联, 链路失联, 发动机故障等

组合导航

输出姿态和位置，并支持风速估计、地形估计、多传感器表决、振动频率估计等，具备融合gps、imu、mag、baro等传感器数据。

飞行仿真

  • 软件在环：运行于qemu环境（支持windows和ubuntu），飞控集成了飞行动力学仿真，传感器采用仿真数据，地面站通过UDP连接飞控

  • 硬件在环：运行于stm32硬件上，飞控集成了飞行动力学仿真，传感器采用仿真数据，地面站通过UART连接飞控

资源文档

用户手册

NextPilot 用户手册，可以带您 快速入门，并了解 NextPilot的 飞行模式、高级调参、飞行仿真、日志分析等。

开发指南

您可以通过 NextPilot 开发指南 了解如何进行 NextPilot 开发，比如：搭建开发环境， 如何添加代码， 系统底层框架等。

社区支持

NextPilot 非常感谢所有社区小伙伴的支持，在使用 NextPilot 的过程中若您有任何的想法，建议或疑问都可通过以下方式联系到 NextPilot，我们也实时在这些频道更新 NextPilot 的最新讯息。

扫码加入NextPilot社区支持群，我们会提供相关技术支持，全力为大家答疑解惑。

许可协议

NextPilot 系统完全开源，遵循BSD 3-Clause License 开源许可协议，可以免费在商业产品中使用，并且不需要公开私有代码，没有潜在商业风险。

贡献代码

如果您对 NextPilot 感兴趣，希望参与 NextPilot 的开发并成为代码贡献者，请参阅代码贡献指南。

提交代码：https://github.com/nextpilot/nextpilot-flight-control/pulls

感谢以下小伙伴对本仓库的贡献！