飞控开发
长期更新,有单纯记录飞控的开发历程,也有对飞控的开源
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SS0.5完成气压融合与飞行流程测试

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飞控,算法,校准,初对准,惯性导航,卡尔曼滤波,开伞,上位机

最近进度的确有点慢……主要原因是我想要借此飞控开发一个开源探空火箭飞控平台(嗯,之前电文里说过,现在相当于正式预告了,我会先把这个飞控开发好,开源后,用一段时间继续做兼容性拓展性测试,再公布),能自由搭配传感器,选择各种校准,初对准,导航算法(当然控制算法以后再说吧……),做了很多兼容性操作,所以慢了点。还有就是我电脑炸了,还有新的三防本要配……总之完成了气压融合和飞行流程测试,卫星导航虽然可以用了,但是我之前的支架没有固定GNSS天线,导致卫星导航的融合有点问题,新的模型已经让codex改好了,暑假结束回学校打印。

首先为了应对未来协议的拓展,我做了连接握手,交换协议号(具体后面再开源吧,感觉可能会改)。还有现在飞控上位机改了很多,还加入了中英文双语功能,不过初对准那边可能还要改改UI,做进一步兼容。

屏幕截图 2026-08-12 214123.png屏幕截图 2026-08-12 214127.png

然后当前也加入了校准措施,毕竟99.9%以上的探空火箭爱好者都用的MEMSIMU,零偏上电重复性误差大于零偏稳定性误差等等,所以这是每次上电都要校准的,比之前写的校准。当前有跳过校准,单面校准(Y轴朝上,不过代码中可以配置),六面校准。实测都可用,而且挺方便的。

屏幕截图 2026-08-12 213104.png

然后是初对准,比起之前写死的,现在可选多个对准算法,包括重力磁场双矢量对准,重力和已知的yaw对准,和读取IMU回传的硬件四元数等等,具体后面再说吧,现在也不敢说很死,不一定在发布前不改()然后可以看到有锁定与解锁,防止误触,因为点火可以集成到飞控上。

屏幕截图 2026-08-12 213128.png

当前用的卡尔曼滤波器是六维(vx,vy,vz,x,y,z)的线性滤波,离典型的15维ESKF,或者PX4等无人机飞控用的24维ESKF肯定有距离,毕竟第一次写卡尔曼滤波,没直接上强度,不过考虑到探空火箭较短的飞行时间,这个问题应该不大,而且毕竟是平台,当前的代码要加入一个新算法非常简单,我是打算以后更新的。现在开始之后

先说下气压融合吧,主要对z进行量测序贯更新,可以看到Z轴相比只有惯导,没有GNSS信号的XY轴准很多,XY都飘很远了。

屏幕截图 2026-08-12 215825.png

然后是降落伞展开,触发条件有四种,不触发,由速度条件判断的越过最高点,由姿态条件判断的偏转(可选择相对初始位置还是相对天顶),还有速度和姿态都能触发。

屏幕截图 2026-08-12 221315.png

(图示vz触发)

屏幕截图 2026-08-12 221534.png

(图示姿态触发)

然后是着陆,写到这里才发现着陆的部分有些要改的,索性先发了,后面在评论补着陆检测,然后如果GUI改好了那也补在这里。

1
tmn_A 作者
2个月18天前 IP:广东
D1867852

小改了一下发射前的GUI,能看到的东西比较多了,而且初对准那边也不和具体的传感器绑定了,可以兼容不同飞控。

屏幕截图 2026-08-13 230459.png屏幕截图 2026-08-13 230508.png屏幕截图 2026-08-13 230512.png

然后开伞我加了一个延时开伞,整体改成了,延时,最高点,姿态三个条件的“或”逻辑,然后着陆加了气压高度不变和IMU静止条件判断着陆。

屏幕截图 2026-08-13 230958.png

然后展示一下后期处理功能:

屏幕截图 2026-08-13 231034.pngattitude_motion.gif

这是仅凭遥测得到的数据,毕竟没融合GNSS,xy会飘,z轴因为有气压的序贯更新,修正z,并通过协方差间接修正vz,所以很稳。

link_quality.png


链路质量图。

其实还有很多图,后面再说吧。

按进度只差GNSS融合的测试(需要开学后去学校打印),tf卡日志的解析器编写(后天去旅游了,电脑可以放旅馆里让codex工作),如果快的话,也许明天能做好后者?或者我暑假先把文章写好,然后开学测完了写一小段直接发了()

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