基本概念

本主题提供了无人机和使用 PX4 的基本介绍（主要面向新手用户，但对有经验的用户也是一个很好的介绍）。

如果你已经熟悉了基本概念，你可以转到基本组装以了解如何连接特定的自驾仪硬件。要加载固件并使用 QGC 地面站 设置飞行器，请查看基本配置。

无人机是什么？

无人机是无人驾驶的“机器人”设备，可以远程或自动控制。

无人机可被用于消费级、工业级、政府、军工应用。这包括（非详尽）：航空摄影/录像，载货，竞速，搜索和测绘等。

不同类型的无人机可用于空中、地面、海上和水下。这些（更正式地）被称为无人驾驶飞行器（UAV），无人驾驶飞行器系统（UAS），无人驾驶地面车辆（UGV），无人驾驶水面船只（USV），无人驾驶水下潜航器（UUV）。

无人机的“大脑”被称为自动驾驶仪。它由 载具控制器（“飞行控制器”）硬件和运行其上的 飞行栈 软件组成。

PX4 自动驾驶仪

PX4 is powerful open source autopilot flight stack.

PX4 的一些主要功能包括：

可控制许多不同的设备机架/类型，包括：飞机（多旋翼，固定翼和垂直起降），地面车辆和水下潜航器。
适用于设备控制器，传感器和其他外围设备的硬件选择。
灵活而强大的飞行模式和安全功能。

PX4 是一个大型无人机平台的核心部分，它们都包括 QGC 地面站，Pixhawk 硬件，还有MAVSDK 用于与机载计算机集成，相机还有其他使用 MAVLink 协议的硬件。 PX4 由 Dronecode 项目支持。

QGroundControl

Dronecode 地面控制站称为 QGC 地面站。您可以使用QGroundControl 将PX4 加载（烧写）到飞行器控制硬件上，您可以设置飞行器，更改不同参数，获取实时飞行信息以及创建和执行完全自主的任务。

QGroundControl 可以在 Windows，Android，MacOS 或 Linux 上运行。从这里下载并安装。

机体/飞行控制板

PX4最初设计为在 Pixhawk 系列飞控上运行，但现在可以在 Linux 计算机和其他硬件上运行。选择飞行控制板时，您应当考虑飞行器的物理尺寸限制，想要执行的活动，还有必不可少的成本。

更多信息，请参阅：飞行控制器选择。

传感器

PX4 使用传感器来确定飞行器状态（稳定和启用自动控制所需）。系统*最低要求 *陀螺仪，加速度计，磁力计（罗盘）和气压计。需要 GPS 或其他定位系统来启用所有自动模式和一些辅助模式。固定翼和 VTOL 飞行器还应包括空速传感器（强烈推荐）。

有关详细信息，请参阅︰

输出:电机，舵机，执行器

PX4使用输出来控制:电机速度(例如通过ESC)，飞行平面如副翼和襟翼，相机触发器，降落伞，抓手，和许多其他类型的有效载荷。

例如，下面的图像显示 Pixhawk 4 和 Pixhawk 4 mini 的 PWM 输出端口。

输出分为 MAIN 和 AUX，并单独编号(MAINn 和 AUXn, n 通常是从1到6或8)。

每个输出的特定目的是在每个机身的基础上硬编码的。所有机架的输出映射都在机架参考中。

飞行控制器可能只有MAIN 输出， (比如 Pixhawk 4 Mini)，也可能只有6个MAIN 或 AUX输出。确保您选择的控制器有足够的端口/输出接口适应您的机身。

通常情况下， MAIN 端口用于核心飞行控制。 AUX 用于非关键执行器/载荷（但是，比如VTOL机型，如果 MAIN没有足够的接口， AUX也可能用来做飞行控制）。例如, 通用四旋翼用 MAIN 输出的 1-4 来控制电机，其余的 MAIN 和AUX 输出可以用来做 RC 透传。

飞行控制器上的实际输出端口/总线取决于硬件和 PX4 配置。通常端口像如上所示的被映射为PWM输出，丝印一般为 MAIN OUT and AUX OUT。

它们也可能被标记为 FMU PWM OUT 或 IO PWM Out (或类似)。 Pixhawk 控制器又一个 "主" FMU 和可能存在的 独立的 IO 板。如果有IO 板, AUX 端口直接连接到 FMU 和 MIAN 端口连接到IO板。否则， MAIN 端口已连接到FMU，没有 AUX 端口。 FMU输出端口可以使用 D-shot 或 One-shot 协议 (当然也有 PWM), 它们的延迟低很多。这对于需要更好性能的穿越机和其他机体来说是有用的。

输出端口也可以映射到 UAVCAN节点 (例如，UAVCAN 电机控制器)。在这种情况下使用(相同的)输出到节点的机架映射。

备注：

MAIN 和 AUX 中仅有6-8个输出，因为大多数飞行控制器只有这么多的 PWM/Dshot/Oneshot 输出。理论上来说，如果总线支持，可以有更多的输出（比如UAVCAN就不限于这几个节点）。

电调 & 电机

许多 PX4 无人机使用无刷电机，其由飞行控制器通过电子调速器（ESC）驱动（ESC将来自飞行控制器的信号转换为合适的功率水平，传递给电机）。

有关 PX4 支持的电调和电机的信息，请参阅：

电池/电源

PX4 无人机通常由锂聚合物（LiPo）电池供电。电池通常使用*电源模块或电源管理板 *连接到系统，它为飞行控制器和 ESC（用于电动机）提供单独的动力。

有关电池和电池配置的信息，请参见电池配置和基本组件（例如 Pixhawk 4 接线快速入门>电源）。

无线电控制（遥控）

遥控（RC）系统用于手动控制机体。它由一个遥控装置组成，使用发射机来与飞行器上的接收机通信。一些 RC 系统还可以接自动驾驶仪传回的收遥测信息。

遥控系统选择说明如何选择遥控系统。其他相关主题包括：

遥控设置 - QGC 地面站 中的遥控配置。
飞行 101 - 学习如何使用遥控器飞行。
FrSky 数传 - 设置遥控发射机以从 PX4 接收数传/状态更新。

地面站游戏手柄控制器

通过QGroundControl连接的游戏手柄也可以用来手动控制PX4 (QGC将操纵杆的运动转换为通过遥测链路发送的MAVLink消息)。这种方法被一些集成了地面站的地面端遥控器所使用的，如 Auterion Skynav or UAVComponents MicroNav。游戏手柄也经常被用于无人机的飞行仿真中。

安全开关

机体通常必须有一个 安全开关，然后才能使用解锁（解锁后，电机会供电，螺旋桨开始旋转）。通常，安全开关被整合到GPS设备中，但也可能是一个单独的物理组件。

解锁后的机体是有潜在危险的。安全开关是防止意外解锁发生的一个附加机制。

数传电台

数传电台可以在诸如 QGC 地面站 与运行 PX4 的机体之间提供无线 MAVLink 连接。这使得飞机飞行中调试参数、实时检查遥测信息、更改任务等等成为了可能。

机载计算机

PX4 可以通过串行接线或 WiFi 由独立的机载伴飞计算机进行控制。机载计算机通常使用 MAVLink API（如 MAVSDK 或 MAVROS）进行通信。

有关主题包括:

Offboard 模式 - 用于从地面站或机载计算机对 PX4 进行 Offboard 控制的飞行模式。
Robotics APIs

SD卡（可移除储存器）

PX4 使用 SD 储存卡存储飞行日志，而且还需要内存卡才能使用 UAVCAN 外围设备，运行飞行任务。

默认情况下，如果没有 SD 卡，PX4 将在启动时播放格式化失败（2-声短响）两次（且上述需要储存卡的功能都不可用）。

Pixhawk 飞控板支持的最大 SD 卡大小为 32 GB 。强烈推荐使用SanDisk Extreme U3 32GB 。

SD 卡在某些情况下也是可选的。不包含 SD 卡槽的飞行控制器可以：

使用参数 CBRK_BUZZER 禁用通知蜂鸣器。
推流日志到另一个组件（机载计算机）。
在 RAM/FLASH 中储存任务。

解锁和加锁

机体是有可活动的部件的，其中一些在通电后会有潜在的危险性（特别是电机和螺旋桨）！

为了减少事故概率：

当不在使用时， PX4 机体是 加锁状态的（未供电的），必须在起飞前进行解锁。
A vehicle will automatically disarm if a pilot does not take off quickly enough, and after landing (the disarm time is configurable).
Some vehicles also have a safety switch that must be disengaged before arming can succeed (often this switch is part of the GPS).
Arming is prevented if the vehicle is not in a "healthy" state.
Arming is prevented if a VTOL vehicle is in fixed-wing mode (by default).