随着嵌入式软、硬件技术的发展，低成本、高性能的无人飞行控制（简称飞控）系统发展迅速且日趋完善，以PX4系统为代表的开源飞控系统已经能够完成各类复杂的自动飞行任务。PX4系统是目前无人机行业最受欢迎、最为专业的开源飞控系统，由来自业界和学术界的世界级开发者共同开发与维护，得到全球工业界、学术界以及网络活跃社区的支持。本书以无人固定翼飞行器为例，系统介绍了飞控系统的开发流程，补充了飞控系统开发的原理、软、硬件及通信基础知识，并对PX4系统核心源码进行了分析与注解，从而帮助读者更好地了解PX4系统的功能、架构和实现过程。 本书可供无人机爱好者自学，也可供无人机飞控系统开发与应用的技术人员、爱好者参考学习，还可供普通高等院校相关专业作为教学参考资料。

第1篇 PX4系统开发基础
第1章 PX4系统总体介绍
1.1 开发准备
1.2 带操作系统的飞控系统开发
1.3 PX4系统的总体架构
第2章 PX4系统开发的一般过程
2.1 Hello Sky! 例程
2.2 NSH命令
2.3 仿真目标
第3章 PX4系统开发基本组件
3.1 实时多任务
3.2 任务同步与互斥
3.3 线程
3.4 工作队列
3.5 I/O与文件系统
第4章 PX4系统的任务间通信
4.1 概述
4.2 模块使用
4.3 实现原理
4.4 对基本接口的封装
第5章 PX4系统的数据存取
5.1 飞行任务参数存取
5.2 配置参数存取
5.3 飞行日志
第6章 PX4系统的外部通信
6.1 概述
6.2 模块使用
6.3 实现原理
第2篇 飞控系统开发
第7章 飞行力学与飞行控制基础
7.1 常用坐标系与坐标转换
7.2 运动参数
7.3 飞机的运动描述
7.4 飞行控制概述
第8章 commander模块
8.1 无人机的状态定义与转换
8.2 无人机着陆状态探测
8.3 总体运行流程
第9章 导航模块
9.1 总体运行流程
9.2 导航任务处理
9.3 典型导航任务
第10章 位置控制
10.1 L1制导律
10.2 TECS控制律
10.3 终端飞行位置控制
10.4 位置控制程序
第11章 姿态控制
11.1 姿态控制律
11.2 姿态控制程序
第3篇 飞控系统的输入与输出
第12章 设备驱动
12.1 SPI总线驱动
12.2 I2C总线驱动
12.3 CAN总线驱动
12.4 串口驱动
第13章 手动操纵输入
13.1 遥控器的基本概念
13.2 原始数据获取模块
13.3 数据预处理模块
13.4 手动控制模块
第14章 传感器
14.1 气压计
14.2 空速计
14.3 磁力计
14.4 IMU
14.5 GPS
第15章 姿态和位置估计
15.1 基于互补滤波的姿态估计
15.2 LPE估计
15.3 EKF2状态估计
第16章 执行机构输出
16.1 概述
16.2 控制分配实现过程
16.3 输出控制实现过程
附录 PX4系统启动脚本
参考文献