PX4机型目录:修订间差异

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== PX4 机型目录详解 ==
== PX4 机型目录详解 ==
'''PX4 机型目录'''是 PX4 飞控系统中定义飞行器平台配置的核心部分,它通过一系列配置文件决定了飞控如何控制不同类型的飞行器(如多旋翼、固定翼、车辆、船只等)。这些配置文件包含了参数设置、混控器配置和控制逻辑。
'''PX4 机型目录'''是 PX4 飞控系统中定义飞行器平台配置的核心部分,位于固件源代码的特定路径中。
=== 目录位置与结构 ===
=== 目录结构 ===
PX4 的机型配置文件主要存放在固件源码的以下路径中:
<pre>
bashbash复制PX4-Autopilot/ROMFS/px4fmu_common/init.d/airframes'''中文注释''':ROMFS是一个只读文件系统,这些配置文件在编译时会被打包进固件。px4fmu_common表示这些配置适用于常见的 Pixhawk 系列飞控硬件。init.d包含系统启动脚本,而 airframes子目录专门存放所有机型定义文件。
{{Path|ROMFS/px4fmu_common/init.d/airframes}}  # 主机型配置目录
=== 机型文件命名规则 ===
├── 1001_rc_quad_x        # 遥控X型四旋翼配置
机型文件的命名格式为:[数字ID]_[描述性名称](例如 4001_quad_x,2100_standard_plane)
├── 2100_standard_plane    # 标准固定翼配置
'''中文注释''':
├── 4001_quad_x          # 通用X型四旋翼
'''数字 ID''':此数字唯一对应飞控参数 SYS_AUTOSTART的值。通过设置 SYS_AUTOSTART为特定 ID,即可选择对应的机型。
├── 5001_quad_plus        # 通用+型四旋翼
'''描述性名称''':通常描述了机型的类别和构型,如 quad_x代表 X 型四旋翼。
└── CMakeLists.txt        # 机型编译配置文件
下表总结了主要的机型ID范围及其类别:
</pre>
'''中文注释''':此目录包含所有支持的机型定义文件,每个文件通过数字ID标识特定机型。
=== 机型ID范围说明 ===
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+ PX4机型ID范围分配表
|+ PX4机型ID范围分配表
! ID范围
! ID范围 !! 机型类别 !! 示例 !! 说明
! 机型类别
! 示例ID
! 说明
|-
|-
| 1000-1999
| 1000-1999 || 仿真机型 || 1001_rc_quad_x || 硬件在环仿真配置
| 仿真设置 (HIL/STIL)
|-
| 1004
| 2000-2999 || 固定翼 || 2100_standard_plane || 标准固定翼飞机
硬件在环仿真配置2000-2999标准固定翼2100标准固定翼飞机-3000-3999飞翼3000通用飞翼-4000-4999X型四旋翼4001通用 X 四旋翼-5000-5999+型四旋翼5001通用 + 四旋翼-13000-13999VTOL13000垂直起降飞行器-............}'''注意''':自定义机型通常建议使用较大的 ID(如 8xxxx, 9xxxx),以避免冲突。
|-
=== 机型元数据标签 ===
| 4000-4999 || 多旋翼 || 4001_quad_x || X型四旋翼飞行器
在机型文件中,使用特定格式的注释标签定义元数据,这些信息用于地面站(如 QGroundControl)的显示和选择:
|-
bashbash复制#!/bin/sh
| 13000-13999 || VTOL || 13000_standard_vtol || 垂直起降飞行器
#
|}
# @name Generic Quadcopter      # 机型名称:显示在地面站的选择列表中
 
# @type Quadrotor x              # 机型子类型:如X型四旋翼,影响地面站显示
==== 备注:ID范围系统化分配确保机型配置的一致性,自定义机型建议使用80000以上ID。 ====
# @class Copter                  # 机型大类:决定飞控使用的核心控制算法(如多旋翼、固定翼)
[[文件:标准X四旋翼无人机模板.png|替代=标准X四旋翼无人机模板|右|1091x1091像素]]
# @maintainer Name <email>      # 维护者信息
# @output MAIN1 aileron          # 输出通道功能描述:MAIN1通道控制副翼
# @board px4_fmu-v2 exclude      # 板卡排除:此配置不适用于指定飞控板
#'''个人理解''':这些元数据标签是连接机型配置与地面站UI的桥梁,确保用户能正确识别和选择机型。
=== 配置文件内容解析 ===
机型文件是 Shell 脚本,主要进行参数设置、引用通用配置和设置混控器。
bashbash复制#!/bin/sh
#
# @name Generic Quadcopter
# @type Quadrotor X
# @class Copter
#
# 引用多旋翼默认参数配置
. ${R}etc/init.d/rc.mc_defaults  # 引用多旋翼(Multicopter)的默认配置脚本,实现代码复用


# 设置参数默认值:如果用户未修改参数,则使用此默认值
== <big>标准 X 型四旋翼无人机4001_quad_x 机型配置</big> ==
param set-default CA_ROTOR_COUNT 4    # 设置旋翼/电机数量的默认值为4
'''4001_quad_x''' 是 PX4 飞控系统中用于标准 X 型四旋翼无人机(Quadrotor x)的机型配置文件。通过设置参数 `SYS_AUTOSTART = 4001` 即可加载该配置[6](@ref)。
param set-default CA_ROTOR0_PX 0.15    # 设置0号电机在机体坐标系中的X轴安装位置(米)
param set-default CA_ROTOR0_PY 0.15    # 设置0号电机在机体坐标系中的Y轴安装位置(米)
param set-default BAT1_N_CELLS 4      # 设置电池1的电池片数(单位:S)
param set-default GND_SPEED_P 0.25    # 设置地面车辆速度控制器的比例(P)增益


# 设置混控器 (Mixer):决定飞控输出指令如何映射到执行器
== 添加新机型步骤 ==
set MIXER quad_x  # 使用名为'quad_x'的混控器(适用于X型四旋翼)
在{{Path|airframes}}目录创建新配置文件(例:{{Path|80001_my_custom_drone}})
set PWM_OUT 1234  # 设置PWM输出通道'''关键点说明''':
在{{Path|CMakeLists.txt}}中注册新机型:<code>80001_my_custom_drone</code>
​引用通用配置​:通过 . ${R}etc/init.d/rc.[class]_defaults(如 rc.mc_defaults)引用对应大类的默认配置,避免重复定义。
编写机型配置内容(参考上述示例结构)
​参数设置​:param set-default用于设置参数的默认值。
生成元数据:<code>make airframe_metadata</code>
​混控器 (Mixer)​​:混控器文件(如 quad_x)通常存放在 ROMFS/px4fmu_common/mixers目录下,定义了控制指令到具体输出通道的映射关系。
编译固件:<code>make px4_fmu-v6_default</code>
=== 添加新机型步骤 ===
=== 参见 ===
添加一个新机型通常需完成以下步骤:
'''创建机型文件''':在 airframes目录下,新建以未使用数字ID开头的文件(如 80003_my_custom_robot)。
'''编写配置内容''':参考现有类似机型文件,使用 Shell 语法编写配置。务必在文件开头定义 @name, @type, @class等元数据。
'''注册机型''':修改 airframes目录下的 CMakeLists.txt文件,将新机型文件名添加到合适的 ID 范围区域内。
'''(可选)修改 srcparser.py''':如果使用了全新的 @type或 @class,可能需在 Tools/px4airframes/srcparser.py中添加映射逻辑。'''注意 Python 缩进规则''',否则会导致编译错误。
'''生成元数据''':在 PX4 源码根目录下执行 make airframe_metadata命令,生成包含所有机型元数据的 airframes.xml文件。
'''编译固件''':使用 make [你的飞控目标](如 make px4_fmu-v6_default)编译固件。
'''在地面站中显示(可选)''':若希望自定义机型在地面站(如 QGroundControl)的机型选择列表中显示,需将生成的 airframes.xml文件提供给地面站项目并重新编译地面站。
=== 示例:自定义机型片段 ===
bashbash复制{{Aircraft
| name        = My Custom Rover
| type        = Differential Rover
| class      = Rover
| autostart_id = 80003
| maintainer  = Your Name <your.email@example.com>
}}bashbash复制#!/bin/sh
#
# @name My Custom Rover
# @type Differential Rover
# @class Rover
# @maintainer Your Name <your.email@example.com>
#
# 引用无人车默认配置
. ${R}etc/init.d/rc.rover_defaults
# 设置特定参数
param set-default GND_WHEEL_BASE 0.5    # 设置车轮轴距(米)
param set-default GND_SPEED_P 0.3      # 设置速度控制器P增益
# 设置混控器
set MIXER generic_diff_rover
set PWM_OUT 1234'''个人理解与注意事项''':
​起步建议​:从复制和修改现有相近机型文件开始是最高效的方式。
​参数理解​:仔细理解每个参数的意义,错误的参数设置可能导致飞行器控制异常。
​混控器选择​:混控器是核心,确保所选混控器与你的硬件布局匹配。
​测试至关重要​:任何修改都应在安全环境下充分测试,如仿真环境(Gazebo)。
=== 常见问题与解决 ===
'''编译失败''':检查 CMakeLists.txt中机型注册的格式,以及 srcparser.py的修改是否符合 Python 缩进规则。
'''地面站不显示机型''':确保已执行 make airframe_metadata并正确更新了地面站的 airframes.xml文件。
'''参数不生效''':确认参数名称正确,且在使用 param set-default前未在其他地方被覆盖。
=== 总结 ===
PX4 的机型目录是一个通过数字ID和配置文件来管理系统支持的各种飞行器构型的强大且灵活的系统。理解其结构和规则对于进行二次开发或自定义机型至关重要。始终遵循“谨慎修改,充分测试”的原则。
== 参见 ==
[[PX4飞控系统]] - PX4系统总体介绍
[[PX4飞控系统]] - PX4系统总体介绍
[[PX4混调器配置]] - 混调器配置文件详解
[[PX4混调器配置]] - 混调器配置文件详解
[[QGroundControl机型配置]] - 地面站机型设置指南
[[QGroundControl机型配置]] - 地面站机型设置指南
[https://docs.px4.io/main/zh/dev_airframes/adding_a_new_frame.htmlPX4官方文档:添加新机型]
=== 注释 ===
<references/>
'''注意''':本页面基于PX4 v1.13版本编写,不同版本可能存在配置差异。修改机型配置前请备份原始文件。
如果您需要更详细的信息,建议查阅 [https://px4.io/PX4官方文档] 或访问 [https://github.com/PX4/PX4-AutopilotGitHub仓库] 获取最新代码和文档。

2025年9月26日 (五) 02:01的最新版本

PX4 机型目录详解

PX4 机型目录是 PX4 飞控系统中定义飞行器平台配置的核心部分,位于固件源代码的特定路径中。

目录结构

{{Path|ROMFS/px4fmu_common/init.d/airframes}}  # 主机型配置目录
├── 1001_rc_quad_x         # 遥控X型四旋翼配置
├── 2100_standard_plane    # 标准固定翼配置
├── 4001_quad_x           # 通用X型四旋翼
├── 5001_quad_plus        # 通用+型四旋翼
└── CMakeLists.txt        # 机型编译配置文件

中文注释:此目录包含所有支持的机型定义文件,每个文件通过数字ID标识特定机型。

机型ID范围说明

PX4机型ID范围分配表
ID范围 机型类别 示例 说明
1000-1999 仿真机型 1001_rc_quad_x 硬件在环仿真配置
2000-2999 固定翼 2100_standard_plane 标准固定翼飞机
4000-4999 多旋翼 4001_quad_x X型四旋翼飞行器
13000-13999 VTOL 13000_standard_vtol 垂直起降飞行器

备注:ID范围系统化分配确保机型配置的一致性,自定义机型建议使用80000以上ID。

标准X四旋翼无人机模板

标准 X 型四旋翼无人机4001_quad_x 机型配置

4001_quad_x 是 PX4 飞控系统中用于标准 X 型四旋翼无人机(Quadrotor x)的机型配置文件。通过设置参数 `SYS_AUTOSTART = 4001` 即可加载该配置[6](@ref)。

添加新机型步骤

模板:Path目录创建新配置文件(例:模板:Path) 在模板:Path中注册新机型:80001_my_custom_drone 编写机型配置内容(参考上述示例结构) 生成元数据:make airframe_metadata 编译固件:make px4_fmu-v6_default

参见

PX4飞控系统 - PX4系统总体介绍 PX4混调器配置 - 混调器配置文件详解 QGroundControl机型配置 - 地面站机型设置指南

注释

<references/> 注意:本页面基于PX4 v1.13版本编写,不同版本可能存在配置差异。修改机型配置前请备份原始文件。 如果您需要更详细的信息,建议查阅 [1] 或访问 [2] 获取最新代码和文档。