【新人贴】【已经更新】树莓派飞控、无人机物联网节点，已经能飞了，有视频

crossa

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如题。没图，先放出程序吧，然后贴一个地面站的图凑个数，陆续更新
飞控程序，基于px4firmware，重写了PPM  Decode程序，树莓派7号针脚输入，最多支持8通道。
输出采用 pca9685模块，使用12BIT遥控器的筒子们有福了。

顺便说一句，关于实时性的问题，只要你的在树莓派上构建好px4firmware的本地编译环境，实时性就不是问题，
只要使用root身份或者sudo 启动飞控程序，就是实时模式运行了，并且是抢占式的。飞控内的任务变成了任务队列。
硬件模块

mpu9250 模块（spi模式）
ms5611   模块（i2c模式）
pca9685 模块（i2c）
12V转5V  电源模块

关于px4的介绍，看这儿
https://dev.px4.io
https://www.gitbook.com/book/px4/devguide/details

打算基于ARM和Linux系统上用开源程序构建飞行器的，可以放弃APM了。
顺便说一句，px4用起来比APM好用不少，比较轻，更新发布起来也比APM快，最重要的是，这玩意飞行稳定性好，故障率低。
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目前，我已经放弃Pi0，专用Pi3.  pi0的话接口太少，外接设备太麻烦，性能也低了pi3太多，虽然比stm32不会差，但是有更好的硬件
为啥还要死守着pi0。pi3的性能应该不成问题。飞控占不满一个核。pxh控台全部启动完毕后再没有出现恼人的FIFO OVERFLOW。






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串口供电改为USB供电了，不再需要任何辅助器件了！

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之前胃出血住院了，麻烦，最近才刚缓过来，这周上海天天下雨，暂时懒得出去飞了，今天放出动力输出视频，至此，所有基本模块都以调试完毕，因为没有电流计，所以没有电量提示，后续会开发的
现在放出解锁视频




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今天天公作美，出太阳了，赶紧抓紧时间去飞。GPS好想忘记编译了，算了就飞稳定模式吧，等调整完试飞POSITION。pixhawk的position模式已经可以稳的一动不动了，我不担心树莓派表现会比pixhawk差，毕竟性能高出了数倍。
众所周知，对于会飞的人来说，其实多旋翼比6通道直升机难飞的多，不过，树莓派的飞控真心不错，因为稳定模式下，手感优于pixhawk，毕竟1000hz刷新不是盖的。
下面放出视频。Linux是不是不如rtos这种争论已经没意义了，因为这货经历了快20年的互联网环境的考验，从高并发到承受各种攻击，起码证明这货相对来说是稳定的，
但是很多rtos并没有在这样的环境里经受过考验，而且跑Linux的同时代硬件，大部分性能都很强悍，所以只要搞成抢占模式，实时性从来不是问题，
何况飞控还是异步的orb系统，计算速度快才是关键！

此次飞行配置 花牌3S2200 40C + 9045桨，飞行时间约总3～4分钟，Wi-Fi数传，没有装摄像头。降落后，电压表量了一下，还剩11.6V （充满是12.6）


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更新下GPS和PWM参数设定。GPS 采用M8N，通过USB接口与树莓派直接连接。
PWM设定需要修正，使用PPM输出的，futaba的遥控器，请根据下面的图修正参数，修正原则为 disarmd pwm 必须大于0，且小于油门最低值，PWM 最大值要小于油门最大值（推荐用油门最大值-100）



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最近太忙，所以耽搁了，离我长久以来的梦想又近了一步，我不指望一个能有10公里远的图传，因为我的飞机如果飞出10公里，怎么飞回来还是个麻烦问题。
所以先解决百米吧，wifi中继我还没有测试过，不过已经入手了一个室内能保证两百平方米信号的中继，估计室外距离也短不了，后续可以开发无线串口图传。
不过这样的手机端地面站也要配合修改才行了，先不管那么多，普通娱乐性质的飞行，也很少飞出十公里，大家买的很多图传有些也只有3，500米，甚至买的
飞机都飞不了太远。云台先不开发了，买成品，因为我想做9g舵机的云台，我的摄像头很轻，用市面上的云台只能配点金属条来配重了。
不说了，上图，手机充当地面站图像接收










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今天更新下最新的状况，S550脚架已经升级为龙门脚架，我买的这个机架因为底板孔位的问题，无法使用SK500的碳纤维脚架。
逛遍淘宝就找到一家任意S500的通用脚架， 感谢淘宝商家 “乐趣智玩”，在他那儿我找到能用于10MM挂杆的脚架。

目前已经更新的配置如下

1. 飞行电池4200mah，25C，3S
2. 电机2216 950kv
3. 1147桨
4. 云台电池 2S 850MAH

整机重量1700g，接近1800g，但还没有到。预算充裕的推荐使用2810电机。考虑到各种因素，不再考虑升级成可长时间飞行的机器了。




接下来释放出图传使用方法

1. 安装gstreamer
$ sudo apt-get install "^gstreamer-1.0*"

2. 树莓派下使用普通摄像头当图传的方法

对于不使用h264直接编码的摄像头：
$ gst-launch-1.0 v4l2src ! video/x-raw,width=1280,height=720 ! omxh264enc ! h264parse ! rtph264pay ! udpsink host=$1 port=5600
请将 $1 替换为 你的地面站IP地址，目前支持Android手机，Linux系统，苹果电脑不支持。

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今天放出早晨试飞的视频，有条件的建议使用60fps摄像头，定点模式飞行，风力3到4,手机充当监视器，推荐使用懒人支架，这样就能轻松看监视了
目前使用的摄像头速度不是很理想，据测试， 1280x720p分辨率下，有时只有9fps，640x480时，才有30fps，不过无视了，因为需要更好的效果买更好的工业摄像头就行了。
山狗毕竟需要额外的图传模块。 目前已经验证，可以通过mavlink相关的px4stream中间件，将图传和数传合二为一，使用数传来传输，目前暂不试验

关于Linux实时补丁的问题，我在这儿重申一遍。

经实践得出结论：
1.只需要有抢占式任务管理，无需实时补丁
2.对于px4来说，任何实时补丁，都会导致不稳定因为需要手工指定irq和权重，相当于把树莓派变成了一个大号单片机，这是个愚蠢的行为。因为高性能硬件下，即使异步的，只要保证时间片抢占的够多，就能保证所谓实时性。即时，因为线程队列的巡检也是一个固定的周期，内核里可以设定的。所以，高速硬件上打了实时补丁，不光不会增加稳定性，反而还会带来调试的麻烦，甚至会可能会出现一个进程卡住，其他任务阻塞的情况（很多不懂系统的家伙，经常把这条说反了）如果要玩大号单片机，也没关系，不过如果是这样，我当初直接就不用做了。在任何一个Linux系统里，内核里的模块默认就是实践不严格的，异步与无阻塞，是稳定和性能妥协的产物。

3. 不打实时补丁时，Linux的进程切换，并不会因为一个进程卡住而切不回来，只要不是互斥锁，本身就是非阻塞的，同样的，px4的所有内部程序模块，都在同一个进程里，orb通信方式本来就是异步通信，没有考虑时序的必要，只要保证采样到数据不太旧就可以（事实上是能保证的）

4. 任何一个应对高并发的系统，都不会去屁颠屁颠的打上一个实时补丁（参考服务器端，这一领域对于硬件工程师来说，大部分都没接触过，甚至完全都没概念，飞控这点负载，除了视觉、深度这类以外，目前就没有能让系统跑的气喘吁吁的），实际上强行加个时序进去，一旦某个进程卡住了，发生死锁，可能整个系统就有崩溃的可能。

6.不要去拿ucos这类做对比，这就好比用DOS和UNIX类系统比

以上，就是对于为什么这个飞控什么实时补丁都没打的原因，不要去看手动模式飞的如何，手动模式下，就算用pixhawk，飞起来也不能可能比没有飞控的6通直升机舒服。

祝大家周末飞行愉快

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今天公布下最新进展
1. 目前的nanopi的项目暂时搁置,编写的程序,移回树莓派继续使用。nanopi不够稳定，在修改i2c通信速率重新编译内核后并升级后，spi设备莫名消失了。暂时放一放。
2. 已完成的驱动程序移回树莓派。
3. 山狗SJ4000摄像头，Linux系统下有驱动，支持720p 60fps
4. 以完成的版本，已转让给相关单位，用于研发安防用无人机。
5. 电池监控已经找到了除ADS1115之外的最便捷解决方案。





=====================新版编译教程，以后基本是这样弄了，因为官方也这么来了=======================================
编译安装方法：
推荐编译环境 Debian （如果使用Debian9，因为需要复制交叉工具链的libstdc++.so.6.3到目标机，这个对于搞不清Unix类系统的同学如同天书，所以乖乖用Debian 8）

编译前准备步骤如下
1.  安装编译环境
sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabihf
sudo apt-get install g++-arm-linux-gnueabihf
sudo apt-get install python-catkin-pkg
sudo apt-get install python-pip
sudo apt-get install python-empy
sudo apt-get install ninja-build
sudo apt-get install cmake
sudo apt-get install python-argparse
sudo apt-get install git

2. 下载源代码
mkdir src
cd src
git clone https://github.com/crossa/Firmware.git # 不怕麻烦的你可以下官方版，因为所有的东西都已经合并到官方版本，这版支持很多东西，甚至GPS RTK
cd Firmware
git checkout v1.6.5-rpi  #注意，版本号会随着更新而变化，不会使用开发工具的请绕道，乖乖买成品
git submodule update --init --recursive
make posix_rpi_cross
export AUTOPILOT=<Ip of your raspberry pi> # ip自己填
make posix_rpi_cross upload

3. 启动
以pi用户身份登录到树莓派后  sudo ./px4 px4_no_shield.config
注意： linux_pwm_out 我可能能正常用，上周给他们的修的bug，星期天他们才进行合并。
关于S.Bus接收机的使用，我已经向官方提交了文档，下礼拜我抽空提交下原理图。
遥控输入文档看这儿
https://dev.px4.io/en/tutorials/linux_sbus.html
看不大明白的，看这儿 https://dev.px4.io/zh/tutorials/linux_sbus.html


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之前使用过v1.5.5-rpi版本，我提供一个升级的程序，用来支持sbus遥控输入
https://github.com/crossa/raspx4-sbus-rc-in
自行下载编译和安装，现有的v1.6.5-rpi中，包含rpi_rc_in驱动，可从通过外部程序共享遥控信号数据，比px4中内嵌遥控数据读取更可靠。

moneysteam1

楼主能出个新教程不，我想装在树莓派4上

ncer

px4推荐的树莓派系统镜像已经是打过RT补丁的了……
https://docs.px4.io/master/en/flight_controller/raspberry_pi_navio2.html

软实时说破大天也是软实时

guanglun

学习了，同样在做linux飞控

ZippoFPV

强贴留名，点赞插眼

shongtaobo

厉害了 学门语言还是挺重要的

饭的额

楼主太强了吧，求学习，我想做这个

ditvelo

changlizhong 发表于 2019-7-21 12:07
首先是mpu9250无法正常的启动 找了好久没找到在哪里配置mpu9250的spi

老哥你的树莓派无人机做出来了嘛？

changlizhong

首先是mpu9250无法正常的启动 找了好久没找到在哪里配置mpu9250的spi

changlizhong

还有在大佬没，v1.6.5rpi版本在树莓派上使用，有疑问呐

changlizhong

如果是树莓派3b是不是可以直接使用两个i2c接口呀？

laytonwang

楼主综合知识很丰富，好帖收藏了，贴头那个QQ群一直没搜到是不是群号错了？

crossa

1724136570 发表于 2019-2-28 11:02
楼主你好 很喜欢你的项目，请问mpu9250等传感器的驱动怎么办，是需要自己写吗

项目里有，以后不出新教程了，也不会放新的固件。好多人连git切换版本都不会，就拿去编译，飞起来闯祸就麻烦了

1724136570

楼主你好 很喜欢你的项目，请问mpu9250等传感器的驱动怎么办，是需要自己写吗

EZ~Fly

牛逼，这个是开源不懂的人可以玩不

henrykent

希望博主重新出个Debian9的完整教程，博主要实现麻烦，我学会后也可以帮博主整理，谢谢

weitongxin

trigger1996 发表于 2017-10-16 13:18
昨天自己解决了~

我的问题是EKF那边的问题，罗盘干扰，简单说就是罗盘重新校准就可以了

大哥，你的无人机成功了吧！我想请假一些问题

weitongxin

楼主debian用的是8.几，我用8.2在安装编译环境的时候出现一堆依赖问题

Young丿

厉害，厉害。支持

13377695066

我也模仿着在学但不懂linux,只成学得很吃力，花很多精力和时间，太累了

crossa

cqzk 发表于 2018-8-28 22:57
GPS定点和返航效果怎么样？

GPS精度高于原版pixhawk