PX4 开源飞控入门指南
来源：PX4 自动化用户指南 | GitHub
许可证：BSD 3-clause | 文档：CC BY 4.0
什么是 PX4？
PX4 是一个开源的无人机和自动驾驶飞行器自动驾驶仪，运行在多旋翼、固定翼、VTOL、直升机、无人车等多种载具上。由 Dronecode 基金会（Linux 基金会协作项目）托管。
快速开始
无需硬件。使用 Docker 或 .deb 包在仿真中运行 PX4，连接 QGroundControl、MAVSDK 或 ROS 2 即可开始飞行。
基本概念
飞行堆栈结构
PX4 由以下核心组件构成：
- 飞行控制器：运行 PX4 固件的硬件
- 传感器：IMU、GPS、气压计、磁力计等
- 通信：MAVLink 协议连接飞控与地面站/伴飞计算机
- 执行器：电机、舵机等
飞行模式
- 手动模式：飞行员完全控制
- 稳定模式：飞控辅助稳定姿态
- 位置模式：飞控保持位置
- 任务模式：按预规划航点自主飞行
- 返航模式：自动返回起飞点
安全特性
- 失控保护（RC 丢失、数据链丢失）
- 低电量保护
- 地理围栏
- 紧急着陆
入门硬件
官方开发者套件
官方 PX4 开发者套件预装最新稳定版 PX4，基于 Pixhawk 标准硬件，无需构建技能。
推荐入门飞控
- Pixhawk 6C / 6C Mini
- Pixhawk 6X
- CubeOrange+
构建你的飞行器
| 类型 | 说明 |
| 多旋翼 | 四轴、六轴、八轴等，最常见 |
| 固定翼 | 传统飞机布局，续航长 |
| VTOL | 垂直起降固定翼，兼顾悬停与巡航 |
| 直升机 | 传统直升机布局 |
| 无人车 | 地面自动驾驶 |
配置与调参
- 传感器校准：加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计
- 飞行模式设置：通过遥控器开关切换模式
- 失控保护设置：配置 RC 丢失、低电量等行为
- PID 调参：调整控制参数获得最佳飞行性能
开发者路径
开发环境搭建
# 克隆源码
git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git
cd PX4-Autopilot
# 构建 SITL 仿真
make px4_sitl_default
# 启动 Gazebo 仿真
make px4_sitl_default gazebo
核心开发领域
- 模块开发：添加新的飞行模式、控制算法
- 传感器驱动：集成新型传感器
- 通信协议：MAVLink 消息自定义
- 仿真测试：SITL/HITL 仿真
仿真平台
- Gazebo：全功能 3D 物理仿真
- jMAVSim：轻量级 Java 仿真器
- AirSim：微软开发的视觉 AI 仿真
安全须知
PX4 默认所有控制接口均为未认证、未签名、未加密。部署安全是集成商的责任。
技术支持
- 讨论论坛：discuss.px4.io
- Discord 社区
- 每周开发者电话
治理
PX4 Autopilot 项目由 Dronecode 基金会托管，确保供应商中立的管理。没有任何单一公司拥有名称或控制路线图。