Архітектура системи PX4

Нижче наведено огляд апаратного та програмного забезпечення на PX4 для двох "типових" систем PX4; перша має лише польотний контролер, а друга має польотний контролер і супутній комп'ютер (також відомий як "комп'ютер політних завдань").

Огляд архітектури PX4 надає інформацію про набір польотного програмного забезпечення та проміжного ПЗ. Зовнішні API охоплено в розділах ROS та MAVSDK.

Лише польотний контролер

На діаграмі нижче показано загальний огляд типової "простої" системи PX4 на основі польотного контролера.

Апаратне забезпечення складається з

• Політного контролера (запускає набір польотного ПЗ PX4). Часто включає внутрішні ІВП, компас та барометр.
• Електронного регулятора ходу двигунів під'єднаного до виводів ШІМ, DroneCAN (DroneCAN дозволяє двонапрямну комунікацію, не в одному напрямку як показано) або іншої шини.
• Датчиків (GPS, компас, датчики відстані, барометри, датчики оптичного потоку, ADSB транспондери і т. ін.) під'єднані через I2C, SPI, CAN, UART тощо.
• Камера або інше корисне навантаження. Камери можуть бути підключені до ШІМ виходів або за допомогою MAVLink.
• Радіопередавачі телеметрії для з'єднання з комп'ютером або ПЗ наземної станції.
• Система радіо керування для ручного керування

Ліва частина діаграми показує набір програмного забезпечення, що по горизонталі (приблизно) вирівняно згідно з апаратними частинами діаграми.

• На комп'ютері наземної станції зазвичай працює QGroundControl (або інше програмне забезпечення наземної станції). Він також може виконувати робототехнічне ПЗ MAVSDK або ROS.
• Набір політного ПО PX4, що запущено на польотному контролері включає драйвери, модулі каналів зв'язку, контролери, спостерігачі та інше проміжне ПЗ та системні модулі.

Польотний контролер та супутній комп'ютер

На діаграмі показано систему PX4, яка включає як політний контролер, так і супутній комп'ютер (тут згадується як "комп'ютер політного завдання").

Польотний контролер виконує звичайний набір ПЗ PX4, тоді як супутній комп'ютер забезпечує просунуті функції наприклад уникнення об'єктів та запобігання зіткненням. Дві системи з'єднані за допомогою швидкого послідовного або IP-з'єднання і зазвичай взаємодіють за допомогою протоколу MAVLink. Зв'язок з наземними станціями та хмарою зазвичай направляється через супутній комп'ютер (наприклад, за допомогою MAVLink Router від Intel).

Системи PX4 зазвичай виконують ОС Linux на супутньому комп'ютері (тому що проєкт PX4/PX4-Avoidance поставляє засновані на ROS бібліотеки уникнення розроблені для Linux). Linux є набагато кращою платформою для "загальної" розробки програмного забезпечення, ніж NuttX; у Linux багато розробників і вже написано багато корисного програмного забезпечення (наприклад для комп'ютерного бачення, зв'язку, інтеграції з хмарою, апаратні драйвери). Супутні комп'ютери іноді працюють на Android з тієї ж причини.

INFO

Діаграма показує підключення до хмарних або наземних станцій через LTE, підхід, який був використаний в ряді систем заснованих на PX4. PX4 не надає програмного забезпечення для LTE та/або хмарної інтеграції (це потребує додаткової розробки).