PX4架构

以下章节对两种“典型”PX4系统的硬件和软件堆栈进行了高层次概述，一种仅配备飞行控制器，另一种则同时配备飞行控制器和辅助计算机（也称为“任务计算机”）。

INFO

PX4架构概述 提供了有关飞行堆栈和中间件的信息。 板外API在 ROS 和 MAVSDK 中有介绍。

仅配备飞行控制器

下图对基于飞行控制器的典型“简易”PX4系统进行了高层次概述。

硬件包括：

• 飞行控制器（运行PX4飞行堆栈）。其通常包含内部惯性测量单元（IMU）、指南针和气压计。
• 电机电调（ESC），连接到 PWM输出端口、DroneCAN（DroneCAN支持双向通信，并非图中所示的单向通信）或其他总线。
• 传感器（GPS、指南针、距离传感器、气压计、光流传感器、气压计、ADSB应答器等），通过I2C、SPI、CAN、UART等接口连接。
• 相机 或其他有效载荷。相机可连接到PWM输出端口或通过MAVLink连接。
• 遥测电台，用于连接到地面站计算机/软件。
• 遥控（RC）控制系统，用于手动控制。

图的左侧展示了软件堆栈，其大致与图中的硬件部分水平对齐。

• 地面站计算机通常运行 QGroundControl（或其他地面站软件）。 它也可能运行诸如 MAVSDK 或 ROS 之类的机器人软件。
• 在飞行控制器上运行的PX4飞行堆栈包括 驱动程序、通信模块、控制器、估计器 以及其他 中间件和系统模块。

飞行控制器与辅助计算机

下图展示了同时包含飞行控制器和辅助计算机（此处称为“任务计算机”）的PX4系统。

飞行控制器运行常规的PX4飞行堆栈，而辅助计算机则利用 计算机视觉 提供高级功能。 这两个系统通过快速串行链路或IP链路连接，并且通常使用 MAVLink协议 进行通信。 与地面站和云端的通信通常通过辅助计算机进行路由（例如，使用 MAVLink路由器（英特尔提供））。

PX4系统的辅助计算机通常运行Linux操作系统。 对于“通用”软件开发而言，Linux是比NuttX好得多的平台；Linux开发者数量更多，并且已经有大量有用的软件被开发出来（例如，用于计算机视觉、通信、云集成、硬件驱动等方面）。 出于同样的原因，辅助计算机有时也会运行安卓系统。

INFO

该图展示了通过LTE与云端或地面站的连接，这是许多基于PX4的系统所采用的方法。 PX4并未提供专门用于LTE和/或云集成的软件（这需要定制开发）。