具体描述
套装4本：
多旋翼无人飞行器嵌入式飞控开发指南
四旋翼无人机设计
多旋翼无人机技术基础
diy多轴四轴飞行器
书号：9787302472568 9787512419834 9787302467359 9787302456520多旋翼无人飞行器嵌入式飞控开发指南
随着集成电路、微控制器以及微机电技术的发展，多旋翼无人飞行器的控制技术得到了蓬勃的发展。随着大疆、派诺特、3DR等国内外一系列无人机公司推出针对普通大众的消费级无人机产品，无人机作为一个普通消费应用也得到了大众的认可和接受，越来越多的工程技术人员将多旋翼无人飞行器作为一个**的控制系统来进行学习和研究。本书主要围绕多旋翼无人机的飞控系统设计，从嵌入式的基础知识开始，深入浅出地介绍了无人机的基本知识和硬件构成，重点介绍了无人机的飞控系统原理、基础和开发流程，针对飞行器系统的状态解算介绍了几种不同的解算方法，并给出相应的实际代码例程。本书从各方面对无人机系统的设计进行阐述，并提供了前沿的知识和信息，既有初学者希望了解的基础知识，也有行业研究者所希望深入了解的算法分析，以及室内定位SLAM原理等。
除了正文部分，本书还提供了丰富的附录，包括四旋翼无人机的组装、无刷电机与电调的相关知识、无人机实验室的相关研发调试设备，以及业界流行的开源飞控的相关知识，甚至包括无人机的相关应用，让读者能够更全面地熟悉和了解整个无人机行业的生态系统。
本书特别适合作为高等院校自动化、计算机、电子工程等相关专业“多旋翼无人飞行器设计”课程的教材，也可供从事嵌入式系统开发与应用的工程技术人员参考。
第1章多旋翼无人机基础知识
1.1无人机的介绍
1.2无人机的分类与管理
1.3无人机与航空模型的区别
1.4多旋翼无人机的发展历史
1.5多旋翼无人机的组成
1.5.1机架系统
1.5.2动力系统
1.5.3动力电源与充电系统
1.5.4电子调速器
1.5.5飞行控制系统
1.5.6遥控器和遥控接收机
1.5.7遥测链路数传系统
1.5.8光流定位系统
1.5.9全球卫星导航系统
1.5.10高度计
1.5.11导航系统
1.5.12无线图传系统
1.5.13地面站控制系统
1.5.14任务载荷云台和摄像头
1.5.15避障系统
1.5.16虚拟现实和增强现实系统
1.6多旋翼飞行器的结构和飞行原理
1.6.1多旋翼飞行器的机身布局
1.6.2多旋翼飞行器的旋翼结构
1.6.3多旋翼飞行器的飞行原理
1.6.4多旋翼的优缺点
1.7开源飞控简介
第2章飞行控制系统核心硬件
2.1ARMCortex�睲4架构
2.1.1ARM内核
2.1.2Cortex�睲4内核
2.1.3以ARMCortex�睲4为核心的微控制器
2.2STM32F4系列微控制器
2.3飞行控制系统硬件架构设计与原理
2.3.1遥控接收机接口
2.3.2电调输出接口
2.3.3传感器接口
2.3.4GNSS接口
2.3.5SWD调试口
2.3.6超声波接口
2.3.7系统供电
2.3.8遥测数传
2.3.9其他功能和扩展接口
2.4“光标”飞控PCB的布局设计
2.5飞控系统硬件设计注意事项
第3章嵌入式实时操作系统和FreeRTOS
3.1实时操作系统简介
3.1.1实时操作系统的定义
3.1.2实时操作系统的特征
3.2实时操作系统在飞控系统中的重要性
3.3FreeRTOS实时操作系统
3.3.1FreeRTOS简介
3.3.2FreeRTOS的特点
3.3.3FreeRTOS架构概述
3.4调度策略
3.4.1FreeRTOS支持的调度方式
3.4.2调度器简介
3.4.3抢占式调度器
3.4.4时间片调度器
3.5任务及任务优先级
3.5.1任务和协程(Co�瞨outines)
3.5.2任务状态
3.5.3任务优先级
3.5.4任务优先级分配方案
3.6任务间通信——信号量
3.6.1信号量的概念及其作用
3.6.2FreeRTOS任务间计数信号量的实现
3.6.3FreeRTOS中断方式计数信号量的实现
3.6.4计数信号量API函数
3.7任务间通信—消息队列
3.7.1消息队列的概念及其作用
3.7.2FreeRTOS任务间消息队列的实现
3.7.3FreeRTOS中断方式消息队列的实现
3.7.4消息队列API函数
3.8任务间通信——互斥信号量
3.8.1互斥信号量的概念及其作用
3.8.2优先级翻转问题
3.8.3FreeRTOS互斥信号量的实现
3.8.4互斥信号量API函数
3.9飞控系统的任务规划与5环控制.............
四轴飞行器DIY：基于STM32微控制器
本书主要讲述如何自己动手制作（DIY）一个微型多旋翼飞行器。书中内容主要分四篇：，篇主要介绍飞行器的相关基础知识，让读者对多旋翼飞行器有个感性的认知；第二篇重点介绍飞行器的硬件平台，包括模块详细解说、实物组装、固件下载方法和飞行器的操作说明等；第三篇重点介绍飞行器的软件开发环境、软件各个功能部分的讲解和各个模块部分的连接、飞控系统的核心算法等；第四篇介绍多旋翼飞行器的拓展，控制操作入门和技巧，以及其在不同行业的应用。
本书配套资料里面包含了微型多旋翼飞行器的代码，同时也包含遥控器代码。这些代码均有详细的注释，读者可参考它设计自己的固件，亦可通过书中介绍的方法，将编译后的代码下载到飞行器和遥控器中来体验飞行。
本书主要针对未入门而有强烈意愿DIY的飞行器爱好者和即将参加赛事的大学生朋友，引导他们着手进行设计；也可供初中生和高中生课外阅读，以培养兴趣和提高动手能力。
，篇基础篇
第1章多旋翼飞行器的起源与发展2
第2章多旋翼飞行器的工作原理和组成8
2.1多旋翼飞行器的工作原理8
2.2多旋翼飞行器的基本组成10
2.2.1电机10
2.2.2电调11
2.2.3正反桨12
2.2.4电池13
2.2.5机架14
2.2.6遥控器15
2.2.7飞控16
第3章烈火微型四旋翼飞行器介绍18
3.1初识四轴飞行器18
3.2折腾的开始24
3.3顺利起飞25
3.4进阶27
3.5微型飞行器40
第二篇硬件篇
第4章烈火飞行器硬件平台44
4.1烈火飞行器硬件资源介绍44
4.2烈火飞行器原理图解读49
第5章DIY遥控器硬件平台55
5.1DIY遥控器硬件资源介绍55
5.2DIY遥控器原理图解读56
第6章烈火飞行器的硬件实物与组装59
6.1飞行器的组装60
6.2遥控器的组装67
第7章烈火飞行器固件下载和使用说明71
7.1SWD模式71
7.2串口ISP模式74
7.3烈火飞行器操作说明77
7.3.1摇杆对中及传感器校正78
7.3.2开机顺序78
7.3.3微调旋钮79
7.3.4关机顺序79
7.3.5锁尾模式79
7.3.6LED开关79
7.3.7电池电量检测79
7.3.8电池充电79
第三篇软件篇
第8章开发环境之RVMDK82
8.1新建工程指导82
8.2开发环境介绍91
8.2.1开发周期93
8.2.2μVision5集成开发环境94
8.3下载与调试94
第9章STM32交叉编译环境Eclipse98
9.1ARM嵌入式交叉编译工具链98
9.2Cygwin工具安装99
9.3JRE + Eclipse安装107
第10章软件设计之各功能模块实验112
10.1STM32时钟112
10.2LED指示灯实验120
10.3STM32的USART实验125
10.3.1相关介绍125
10.3.2程序讲解126
10.4STM32的ADC与DMA实验131
10.4.1相关介绍131
10.4.2用到的GPIO131
10.4.3代码讲解132
10.5STM32的 PWM驱动电机实验136
10.5.1相关介绍136
10.5.2用到的GPIO136
10.5.3代码讲解137
10.6STM32与MPU6050 I2C通信实验140
10.6.1MPU6050介绍140
10.6.2I2C总线介绍148
10.6.3模拟I2C驱动详解149
10.7STM32与 NRF24L01 SPI通信实验158
10.7.1SPI总线相关介绍158
10.7.2NRF24L01介绍158
10.7.3用到的GPIO165
10.7.4程序详解166...............
四旋翼无人飞行器设计
四轴飞行器是一种无人飞行器，也是一种智能机器人，“四轴”指飞行器的动力由4个旋翼式的飞行引擎提供。人们对于四轴飞行器的研究从军用到民用、商用领域都有涉及。近几十年来，随着现代控制理论与电子控制技术的发展，运用现代控制技术，使用电机代替油动力引擎进行四轴飞行器控制研究。本书利用主流控制器STM32系列微处理器平台，从设计的方案论证、器件选型、代码调试的全过程对四轴飞行器设计透彻细致地讲解，读者可以根据书中给出的电路和代码自行设计。本书可作为电子、通信及控制等相关专业的参考书，也可以作为相关技术人员的技术参考书。
第1章简介
1.1四旋翼飞行器发展历史
1.2四旋翼飞行器的研究现状
1.3四旋翼飞行器的主要应用
第2章四旋翼飞行器的控制原理
2.1四旋翼飞行器的结构
2.2四旋翼飞行器的运动控制方法
2.3四旋翼飞行器各部分的工作原理
2.3.1飞行姿态与升力关系
2.3.2飞行姿态的测量
2.3.3加速度传感器工作原理及角度测量
2.3.4陀螺仪传感器工作原理及角度测量
2.3.5磁力计传感器工作原理及测量方法
2.4姿态解算方法
2.4.1互补滤波算法
2.4.2卡尔曼滤波算法
2.4.3DMP姿态数据获取
2.5PID控制算法
2.5.1PID概述
2.5.2四轴飞行器PID控制器设计
第3章硬件设计
3.1协议预备知识
3.1.1SPI总线
3.1.2I2C总线
3.1.3USART总线
3.2总体设计
3.2.1遥控器电路基本框架
3.2.2飞行器主控电路基本框架
3.3飞行器主控电路*小系统设计
3.3.1基本原理
3.3.2硬件电路设计
3.4姿态传感器模块
3.4.1基本原理
3.4.2硬件电路设计
3.5无线通信模块
3.5.1基本原理
3.5.2硬件电路设计
3.6定高模块
3.6.1超声波定高模块
3.6.2气压计定高模块
3.7电机及驱动模块
3.7.1基本原理
3.7.2硬件电路设计
3.8遥控器模块设计
3.8.1基本原理
3.8.2硬件电路设计
3.9电源模块选择
3.10四轴飞行器的组装
3.10.1电机、浆、电池、机型的相互关系
3.10.2机架的组装 ..............
多旋翼无人机技术基础
针对“大众创业、万众创新”的新时代培养高级人才、创新型人才和复合型人才的需要，本书系统而全面地介绍了多旋翼无人机技术基础的主要内容和知识体系。全书共分9章，主要内容包括概述、多旋翼无人机飞行原理和翼型设计、DIY4旋翼无人机组装、多旋翼无人机动力装置、多旋翼无人机空气动力学、多旋翼无人机结构动力学、多旋翼无人机气动弹性力学、多旋翼无人机飞行控制技术和多旋翼无人机总体设计。每一章节·后都给出了该章的小结和习题。
本书取材来源于实践，选材新颖、内容丰富、概念清楚易懂，具有很强的可操作性，既适合作为高等院校相关专业大学生的专业基础课程教材，也适合作为相关专业研究生及从事多旋翼无人机科研、生产和培训机构工作人员，以及广大航模爱好者的学习培训教材，对于希望全面了解多旋翼无人机知识的其他读者，本书也是一本较好的参考读物。
第1章概述
1.1与多旋翼无人机相关的基本概念
1.1.1基本的物理概念和定律
1.1.2系统论的基本概念
1.1.3控制论的基本概念
1.2多旋翼无人机系统的基本概念
1.2.1多旋翼无人机的定义
1.2.2多旋翼无人机系统及其飞行机组
1.3多旋翼无人机的构型、用途及分类
1.3.1多旋翼无人机的构型和用途
1.3.2多旋翼无人机的分类
1.4多旋翼无人机的发展历程和市场前景
1.4.1多旋翼无人机的发展历程
1.4.2多旋翼无人机市场
1.4.3多旋翼无人机的典型案例
1.5民用多旋翼无人机飞行管理
1.5.1航空空域的划分
1.5.2与民用多旋翼无人机飞行相关的法律问题
1.5.3民用多旋翼无人机飞行管理文件
本章小结
习题
第2章多旋翼无人机的飞行原理和翼型设计
2.1多旋翼无人机的飞行原理和控制方式
2.1.1多旋翼无人机的飞行原理
2.1.2多旋翼无人机的飞行控制
2.2多旋翼无人机的特点和对比分析
2.2.1多旋翼无人机的特点
2.2.2多旋翼无人机的对比分析
2.3翼型的几何参数和主要类型
2.3.1翼型的定义和几何参数
2.3.2空气在翼型表面的流动和压力分布
2.3.3翼型的主要类型
2.4翼型空气动力特性和影响因素
2.4.1翼型空气动力特性
2.4.2影响翼型空气动力的因素
2.4.3翼型的选择
2.5多旋翼无人机飞行速度受限的原因和翼型设计
2.5.1多旋翼无人机飞行速度受限的主要原因
2.5.2多旋翼无人机桨叶翼型设计
本章小结
习题
第3章DIY 4旋翼无人机组装
3.1DIY多旋翼无人机的基本概念
3.1.1DIY精神和DIY多旋翼无人机的定义
3.1.24旋翼无人机的组成和DIY步骤
3.2DIY 4旋翼无人机部件的要求和选择
3.2.1DIY 4旋翼无人机部件的要求
3.2.2DIY 4旋翼无人机机架、旋翼与动力装置的选择
3.2.3DIY 4旋翼无人机自动驾驶仪的选择
3.2.4DIY 4旋翼无人机传感器的类型
3.2.5DIY 4旋翼无人机遥控系统的选择
3.3DIY 4旋翼无人机的组装
3.3.1DIY 4旋翼无人机组装前的准备工作
3.3.2DIY 4旋翼无人机自制或组装机架
3.3.3DIY 4旋翼无人机整体组装前的准备
3.3.4DIY 4旋翼无人机的整体组装
3.4DIY 4旋翼无人机的调试
3.4.1DIY 4旋翼无人机无桨调试
3.4.2DIY 4旋翼无人机有桨调试
3.5DIY 4旋翼无人机的操作练习
3.5.1飞行前的检查工作
3.5.2DIY 4旋翼无人机基本操作练习
3.5.3DIY 4旋翼无人机日常飞行练习
3.5.4航模模拟器
3.6民用飞机的适航管理
本章小结
习题...............
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