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無人機涉及哪些工作

自開公眾號以來，陸續有不少關注者提問怎么去學習無人機技術，尤其是對于入門者。其實無人機是一個復雜的系統，它涉及到許多學科。所以你首先要給你自己一個定位，你是要從事無人機哪方面的工作？

我們先來了解一下無人機設計研發一般都有哪些方面的工作？我們大概用簡單的語言描述一下它們的工作內容。

總體設計：明確總體設計指標，協調各分系統，一般是啥都要懂點；

結構設計：設計飛行器結構，既要保證強度，也要控制重量、重心位置；

氣動設計：設計飛行器的氣動外形、機翼翼型，飛得越快越重要；

導航算法設計：融合傳感器數據輸出位置、速度、姿態等信息；

飛控算法設計：設計飛行控制律，實現路徑跟蹤、軌跡跟蹤、姿態跟蹤；

圖像算法設計：設計視覺導航、視覺識別、視覺跟蹤算法；

動力系統設計：設計發動機、電機系統；

嵌入式軟件設計：設計應用層和底層系統軟件；

嵌入式硬件設計：設計硬件系統，開發系統軟件和底層驅動；

地面站軟件設計：設計UI界面，根據數據協議設計和編寫地面站軟件。

上述是我對無人機工作的一些理解和總結，有不對不全的地方歡迎大家補充和指正。要學習無人機技術的朋友應該根據自己的愛好和專業情況從這些工作中選取一個工作內容，然后深入學習。由于我主要從事導航和飛控算法的設計工作，所以我們就主要談一談怎么去深入學習導航和飛控算法的設計。

三步走學習飛控算法

關于導航和飛控算法設計，我在這里建議大家分三步走學習。

第一步 夯實基礎

導航和飛控算法設計都是屬于理論性比較強的工作，需要大家掌握比較好的數學基礎，所以，不要妄想直接學習怎么搭建控制器，這跟武俠小說中學習上乘武功是一樣的，首先需要練好基本功，把內功練好了學具體的武功招數不僅快而且能夠發揮最佳效果。

理論基礎其實很多人在大學里都學過，只不過是把學過的知識還給老師了或者當時就沒有好好學，沒有學過的朋友也不用太擔心，只要時間花到位，自然是能夠掌握所需的知識。理論基礎主要有這些課程：數學分析、矩陣分析、概率論、隨機過程、信號與系統、理論力學、線性系統理論、非線性控制系統理論、飛行動力學與控制。

學習一門課程一定要有一本好的參考書，它可以幫我們節省很多時間，我會在之后給大家推薦一些寫得比較好的書籍，供大家學習時使用。另外，在學習過程中遇到問題不要被困住，可以先放一放，很多問題等你學到課程的后面就會恍然大悟的，這一點會幫助自學的朋友解決很多問題。

第二步 殺怪練級

實戰是最檢驗學習水平的方法，也是提升自己的絕佳路徑。實戰可以是完成一個簡單的定高飛行，也可以是復雜的路徑跟蹤、軌跡跟蹤。實戰既可以是仿真測試，也可以是實際飛行，仿真測試既可以使用matlab這樣的軟件來實現，也可以搭建像px4一樣的開源軟件開發環境來進行仿真。

現在github上有很多開源軟件和硬件，它們都具備完善的軟件和硬件系統，要在上面進行二次開發可以減少很多不必要的工作量。另外，搭建一套可以飛行的小無人機系統也是非常有必要的，有條件的朋友建議搭建一套，隨時隨地實現你的想法。

大家在實現自己的算法設計時一定是由簡入難，不要一開始就想去設計一套特別完善，特別厲害的算法，這樣子成功的幾率極小，不僅會打擊你的信心，還容易走錯方向。

第三步、無招勝有招

飛控和導航算法設計不僅僅是實現一個算法那么簡單，算法有時候只是幾個公式而已，但到了真正使用時就會有很多種情況需要考慮，怎么對狀態初始化啊，飛機不同的飛行狀態時應該使用那套算法啊，怎么容錯啊，怎么抗飽和啊等等。

所以要想成為導航和飛控算法設計的高手，你還需要脫離公式，隨機應變，在不同情況下根據實際情況進行設計。這就像武俠小說中的那些絕頂高手，他們沒有招式，達到了無招勝有招的最高境界。冰凍三尺非一日之寒，要想達到這個境界，往往是需要多年的經驗加不斷的學習，一般都是行業內的老前輩。

總結

上面讓大家分三步走，其實，并不是說先完成第一步，然后再去試第二步。他們都是循環迭代的過程，只是在總體思路上你應該是先打好基礎，然后再去設計控制器，設計導航算法，在你設計的過程中遇到問題了再反過來學習，進一步夯實基礎，那最后積累經驗，根據實際情況設計算法，靈活修改算法也不是朝夕可成，在此過程中也是在不斷地學習新的知識，夯實新的基礎。

有些奮戰在一線的朋友可能沒有那么多時間去學習那些基礎課程，那可以根據你需要的知識選擇性的進行學習，這個就需要自己對知識面有比較好的掌控，知道缺哪些基礎，對于小白來講可能比較難。所以對于小白來說，還是建議你先學習基礎課程，畢竟作為小白來講也不可能一下子就讓你去做實際的控制器、導航算法的設計，還是有時間可以讓你去打好基礎的。最后祝大家都能成為高手，達到無招勝有招的境界。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的如何学习飞控的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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