无人机软件技术文档
1. 无人机软件核心功能概述
无人机软件作为无人机系统的核心控制单元，承担飞行控制、任务调度、数据处理及通信管理等关键职能。其核心功能包括：
飞行控制：通过集成惯性导航（IMU）、GPS/RTK定位、气压计等多传感器数据，实现精准悬停、路径规划和避障功能（例如大疆机场支持最大12m/s风速下的稳定降落）。
任务管理：支持预设航线规划、自动巡检、航拍测绘等任务模式。例如，无人机智能巡检系统可通过移动端加载任务数据，实时上传飞行轨迹至后台管理系统。
数据处理与传输：集成图像识别（如YOLOv2_Tiny模型）、实时图传（O3图传方案）及数据加密技术，确保任务数据的高效处理与安全传输。
2. 软件安装与配置要求
硬件环境：
处理器：建议采用高性能嵌入式平台（如Nvidia Jetson Xavier NX），支持实时飞行控制算法与边缘计算。
传感器：需兼容多类型传感器（如加速度计、陀螺仪、激光雷达），并满足GJB5435《无人机强度和刚度规范》的电磁兼容性要求。
通信模块：支持双频段（2.4GHz/5.8GHz）通信，最大控制距离可达7km（大疆机场标准）。
软件环境：
操作系统：Linux（推荐Ubuntu 18.04及以上）或实时操作系统（如PX4飞控架构）。
开发框架：基于ROS（机器人操作系统）构建模块化功能，支持SDK二次开发（如大疆Mobile SDK）。
依赖库：OpenCV（图像处理）、TensorFlow Lite（AI推理）、MAVLink（通信协议）等。
3. 操作流程与使用说明
任务部署流程：
1. 任务规划：通过地面站软件（如DJI Pilot 2）在地图上标注航点，设置飞行高度、速度及载荷参数（如相机分辨率、拍摄间隔）。
2. 设备连接：通过Wi-Fi或4G网络绑定无人机与遥控终端，确保图传与控制信号稳定（延时≤240ms）。
3. 任务执行：一键启动自动飞行模式，软件实时监控电池状态、环境风速及避障数据，异常时触发自动返航。
数据处理功能：
实时识别：通过移动端调用NCNN加速框架，对回传图像进行目标检测（如车牌识别），并同步至云端平台。
数据存储：任务数据默认保存至Micro SD卡（最大支持128GB），支持FAT32文件系统及DNG/JPEG格式。
4. 维护与升级规范
软件维护：
日志分析：定期导出飞行日志（含GPS轨迹、传感器状态），使用工具链（如QGroundControl）诊断硬件故障或控制误差。
固件升级：通过OTA或USB接口更新飞控固件，确保兼容最新安全协议（如MAVLink 2.0）。
硬件维护：
电池管理：智能电池支持快速充电（25分钟充至90%），需避免在-35℃以下环境使用。
传感器校准：定期执行IMU校准与视觉定位标定，确保悬停精度（水平±0.1m，垂直±0.5m）。
5. 安全与合规性要求
飞行安全：软件需内置电子围栏功能，限制禁飞区操作，并符合GJB150.18A-2009冲击试验标准。
数据安全：采用AES-256加密传输任务数据，满足《无人机通用技术标准》中关于电磁兼容（GB/T 17626.2）与隐私保护的要求。
认证要求：通过CE/FCC/SRRC认证，确保射频功率（2.4GHz频段≤26dBm）与抗干扰能力达标。
6. 典型应用场景示例
1. 智能巡检：搭配多光谱相机与RTK定位，实现电力线路巡检（精度±1cm），异常数据实时上传至大疆司空云平台。
2. 农业植保：通过航线规划与流量传感器，自动控制农药喷洒（载重≥10kg），支持夜间作业与避障功能。
3. 应急救援：搭载热成像仪与扩音设备，在复杂地形执行搜索任务，图传画面通过4G网络直播至指挥中心。
无人机软件通过高度模块化的设计，将飞行控制、任务执行与数据处理深度融合，满足工业、农业及应急救援等多领域需求。其开发需兼顾硬件兼容性（如NVIDIA边缘计算平台）、软件鲁棒性（ROS架构）及合规性（GJB标准），并通过持续迭代提升智能化水平（如视觉SLAM与AI识别）。未来，随着5G与边缘计算的普及，无人机软件将向更低延时、更高自主性方向演进。
