Personal Flight Log

飞过的地方
看过的天空

这里记录我个人的低空飞行体验——每一次起飞、摔机、返航、突破,都留一份图文。
也整理无人机与航空相关的学习笔记和资料索引,方便日后查阅。

01 / DEV

研发思路

围绕"无人机 + 互联网"这个方向,整理公开的技术原理与个人学习路线。点击条目展开。

图传原理

无人机的画面是怎么传出来的

从飞机相机到观看端屏幕,一条完整的图传链路要经过哪几步。

图传原理
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消费级无人机的图传链路大致是:相机采集 → 机内编码(H.264/H.265)→ 私有无线链路(如 OcuSync 类数字图传)传到遥控器 → 遥控器再分发给手机 App 显示。如果想让"不在现场的浏览器"也看到画面,主流做法是手机端把视频流推给流媒体服务(如 WebRTC/RTMP 网关),网页端订阅播放。每多一跳就多一份延迟和带宽成本,这是所有远程观看方案的共同约束。
指令链路

地面站与飞控之间:MAVLink 协议的核心地位

开源飞控世界里的"通用语言",理解它就理解了半套地面站技术。

MAVLink协议
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MAVLink 是 ArduPilot、PX4 共同使用的二进制通信协议:地面站与飞控之间靠心跳消息(约 1Hz)维持链路感知,靠命令消息下发解锁、起飞、航线,靠遥测消息回传姿态、位置、电池。协议按消息 ID 组织,字节布局紧凑,适合低带宽链路。大疆这类闭源飞控则走自家私有协议 + 官方 SDK,对外不开放指令层——这也是开源飞控对开发者最大的吸引力:链路上每一层都看得见。
实时技术

WebRTC 与传统流媒体的区别

为什么"遥控类"场景首选 WebRTC,"观看类"场景 RTMP/HLS 也够用。

WebRTC流媒体
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WebRTC 为双向实时设计,端到端延迟可压到几百毫秒,适合"看着画面操控"的场景;RTMP 推流 + HLS 播放的延迟通常在秒级到十几秒,适合直播观看。H.264 是兼容性最好的编码(浏览器原生支持硬解),H.265 体积更小但 Web 兼容性参差。选择的核心依据只有一条:操作者能不能接受延迟。
PX4 生态

PX4:从科研到工业的无人机操作系统

基于 NuttX 实时系统的开源飞控固件,uORB 消息总线是它的灵魂。

PX4NuttX
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PX4 运行在 NuttX 实时操作系统上,内部用 uORB 发布/订阅消息总线解耦各模块(传感器驱动、姿态估计、位置控制互不直接调用)。官方配套地面站是 QGroundControl,支持仿真(SITL 软件在环仿真可以先在电脑上飞起来再上真机)。PX4 的代码结构规范、文档齐全,适合想深入飞控软件架构的人读源码。学术界和工业无人机项目普遍以它为基座。
ArduPilot 生态

ArduPilot:社区驱动的"全能型"开源飞控

一套代码覆盖 Copter/Plane/Rover/Sub 四类载具,社区文化是其最大资产。

ArduPilot开源
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ArduPilot 从 Arduino 时代走过来,如今支持多旋翼(Copter)、固定翼(Plane)、车(Rover)、船(Boat)、潜艇(Sub)。硬件抽象层 AP_HAL 让同一套代码跑在几十种飞控板上。配套地面站 Mission Planner 功能极其齐全:调参、日志分析、脚本扩展都有。社区论坛(discuss.ardupilot.org)响应快,硬件门槛低——一块支持的飞控板加 GPS 就能开始折腾。
硬件平台

Pixhawk:开源飞控的标准硬件形态

FMU 硬件标准、接口规范、外设生态,为什么大家都认这块板。

Pixhawk硬件
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Pixhawk 定义了一套开放的飞控硬件标准:主控多为 STM32 系列,统一接口排布(GPS、遥测电台、PWM/CAN 输出、Pow er 模块),FMUv5/v6 等版本对应不同算力档位。好处是固件与硬件解耦——同一块 Pixhawk 板可以刷 PX4 也可以刷 ArduPilot,外设(GPS、雷达、电台)跨平台通用。选板子时看固件支持列表比看参数表更靠谱。
开源对比

开源飞控与消费级闭源飞控的差异

可玩性与可靠性的权衡:从协议开放度、调参自由度、责任边界三方面看。

对比选型
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开源飞控(PX4/ArduPilot)的优势在透明:协议、控制律、日志全开放,可以自定义任何行为,适合研究和定制载具;代价是需要自己负责调参与安全验证,参数配错飞机是会摔的。消费级闭源飞控(大疆等)则把安全、易用、炸机成本都封装好了,代价是黑盒:不能改控制逻辑,能力边界以官方 SDK 开放的接口为准。两条路线没有优劣,服务目标不同——玩具/生产力交给闭源,探索/定制交给开源。
地面站

地面站软件:开源世界的两大门派

QGroundControl 与 Mission Planner 的定位差异,以及遥测电台的作用。

QGCMission Planner
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QGroundControl 是 PX4 的官方地面站,跨平台,界面现代,对 PX4 参数和飞行模式的支持最及时。Mission Planner 是 ArduPilot 社区主力,Windows 生态,功能堆得极满(自动航线、日志绘图、固件刷写一应俱全)。两者都走 MAVLink,理论上可以混用。地面站与飞控之间常用一对遥测电台(如 433/915MHz SiK 系列)连接,地面端再通过网络转发,就能实现"远端看飞机"——这也是无人机视频/遥测上云研究的起点。
合规要点

国内无人机飞行的合规框架

实名登记、空域查询、限高规定——开发任何飞行相关产品前先弄懂这些。

法规合规
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按《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》(2024 年起施行):民用无人机所有者需在民航 UOM 平台实名登记;飞行前应查询管制空域,在适飞空域内微型/轻型无人机通常无需申请,但需遵守限高(真高 120 米以内)等要求;机场净空区、军事管理区等禁飞区由系统强制拦截。网站、App 若涉及飞行服务,同样要把这些合规要求做进产品逻辑里。
技术生态

开发者接入无人机的几扇门

开源飞控的 MAVLink、大疆的官方 SDK——公开的接入方式一览。

SDK生态
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开源侧:MAVLink 协议 + PX4/ArduPilot 固件 + QGC/Mission Planner 地面站,全链路可自研,配套 MAVSDK(C++/Python 等多语言封装)降低接入门槛。闭源侧:大疆公开 MSDK(移动 App 接入)、上云 API(云端物联接入)与 PSDK(挂载负载),能力以官方文档开放的接口为准。两条生态都在活跃演进,公开文档分别在 mavsdk.mavlink.io 与 developer.dji.com。
学习路线

想进入这个方向,我整理的学习路径

仿真先行 → MAVLink → 开源飞控源码 → 实时音视频 → 合规法规,五步。

学习路线整理
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第一步用 PX4 SITL 仿真在电脑上飞,零成本试错;第二步啃 MAVLink 协议(心跳/命令/遥测三类消息),用 MAVSDK 或 Python pymavlink 写几个小脚本读遥测、发指令;第三步挑一条开源固件读源码(PX4 的 uORB 架构或 ArduPilot 的 AP_HAL 抽象都值得细读);第四步补实时音视频:编码(H.264/H.265)、传输(WebRTC/RTMP)、播放(MSE)——这是"远程"二字的成本所在;第五步啃《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》原文,合规是所有空中产品的底线。
02 / TIPS

操作技巧

日常使用大疆消费级无人机(Mini 系列)攒下的习惯,点击卡片看具体做法。

02 / NOTES

学习笔记

边飞边学,边学边记。点击卡片查看每个方向的说明。

03 / FILES

资料整理

用得上的资料集中存放:文档、常用工具、参数配置备份,随时可取。

04 / ABOUT

关于这里

个人网站,记录我的低空飞行体验与学习笔记,做个人知识整理与兴趣交流。