第2版前言
  本书自2017年出版以来,已经有近1500人进入本书服务QQ群,参与互动学习。2015年的全国电子设计大赛过后,我们把参加比赛制作的过程做了一个记录,形成了本书的第1版。由于时间仓促,第1版中图像处理部分写得较为模糊,读者在学习过程中也反映这部分内容还需要细化,使之更加通俗易懂。结合目前成熟的图像处理算法,我们融合形成适合四旋翼飞行控制图像采集处理的一系列算法,重新整理一章“四旋翼飞行器图像采集处理专题”作为补充。这部分内容从滤波算法、边沿提取、二值化、图像细化等方面循序渐进地讨论了每个处理步骤的必要性,供广大读者探讨学习。
  在实际的调试过程中,采用μC/OSⅢ系统,要优于无操作系统的控制。本书第2版代码采用μC/OSⅢ操作系统,重新优化了代码。实时操作系统内容涉及较广,本书第2版仅采用一个小节的篇幅进行了简单的说明,而更详细的内容还需要读者查看相关的资料,望广大读者谅解。
  另外还需说明一点,该硬件作品的所有硬件采用的都是现有的硬件模块,在网上都能购买,按电路图正确连接即可。四旋翼飞行器对质量、机械结构的要求都较高,所以程序在使用过程中,重要的参数需要反复调整,读者在学习过程中需要一个个调试硬件模块,按飞行器整体调试步骤,在安全情况下进行调试,切不可将飞行器直接组装完成后上电飞行。四旋翼飞行器入门的过程较难,本书不适合没有基础的学生学习,对于大二、大三的学生,需要自学电路、C语言、STM32控制器等知识,因为这些基础知识本书都一带而过。
  本书第2版写作分工如下: 第1章由范红刚编写,第2章~第4章由冯新宇编写,第5章和附录A由辛亮编写。参与本书编写的还有刘付刚、蒋洪波、周昱江。


配书资源



  在第2版修订过程中得到了广大读者的支持,很多读者给出了中肯的建议,本书配有软件、电路、PPT等电子素材,相关资料可扫描右方二维码下载。同时这本书的很多资料来源于一些知名网络论坛和优秀的参考书籍,没有这些作者,我们很难在短时间内完成本书,在此一并感谢!

作者
2019年10月






第1版前言

无人直升机(旋转翼无人机)从20世纪50年代出现至今,它的发展较为缓慢,但是,随着相关技术的发展和应用,无人机飞行器领域迎来了革命性的巨变,其中无人直升机的研究和发展也迎来了一个全新的时代。无人直升机的功能越来越全面,体积越来越小,在军事领域和民用领域共同发展。
我们在2015年的全国电子设计大赛中选择了飞控类的题目,把我们参加比赛制作的过程做一个记录,这是本书的写作初衷。赛后,我们增加一些功能,制作PCB的全部设计,使四旋翼飞行器飞控相对稳定,又结合实验室的一些项目,把上位机等相关的内容也添加进来,现斗胆把自己的一些心得写成一本书和大家分享。
本书是按照无人机制作顺序来写的,与其他众多图书最大的不同是: 上位机软件设计和操作手柄设计没有使用现有的成品。这么做是为了达到提高学生动手实践能力的目的,特别是针对电子类相关专业的本科生。如果学生能照着本书指导做一个,调试出来,就能学到很多知识。例如,利用LabVIEW学习上位机软件设计,对于非计算机专业的学生还是挺实用的。
书中核心设计的内容应该是姿态数据的获取和处理,采用了DMP实现解算。笔者编写的代码会发布在QQ群内和广大的程序爱好者一起研究和完善。互联网有很多优秀开源的代码,读者只要认真地熟读一个完整代码,其他的问题就会迎刃而解。入门的过程较难,特别是对于大学二年级与三年级的学生,需要自学的东西较多。
本书的很多资料都来源于一些知名网络论坛和优秀的参考书,对这些作者在此一并感谢!感谢黑龙江科技学院电子技术实验室支持我的同学和同事。
由于时间仓促,书中难免存在不足之处,欢迎读者批评指正。

编者
2017年4月