本书旨在教授如何使用ArduPilot库和Pixhawk自动驾驶仪（这两项都是开源的）对无人机进行编程，重点是四旋翼飞机，相关知识也可以用于潜艇和漫游器。
本书能将你的技能提升到一个新的水平，帮助你把从硬件到软件的理论和实践联系起来。
通过阅读本书，你将学会：
在任何无人驾驶飞行器上建模并实现基本控制
在无人机的设计过程中选择硬件和软件组件
使用其他兼容的硬件和软件开发包
该领域的流行术语
确定无人机操作相关的复杂性和流程
本书适合无人机及自动驾驶车辆相关领域的本科生和研究生、研究人员、创客、业余爱好者，以及任何想要在Arduino基础编程之外开发机器人的读者。

译者序
前言
致谢
部分 引言
章 硬件和软件说明 2
1.1 自动驾驶仪 2
1.2 自动驾驶仪的种类：SDK与GUI 3
1.3 SDK的种类 4
1.4 Pixhawk自动驾驶仪（硬件） 5
1.5 克隆版本与原始版本 8
1.6 商业自动驾驶仪与你自己的设计 8
1.7 ArduPilot库（软件） 9
1.8 兼容性和类似项目 9
1.9 硬件和软件之间的困惑 10
1.10 本章小结 10
第2章 ArduPilot工作环境 11
2.1 ArduPilot库的相关文件类型 11
2.2 特定数据类型 11
2.3 所用程序的描述和流程 12
2.3.1 编码和编译 13
2.3.2 连接和加载接口 13
2.3.3 物理执行 13
2.3.4 显示 13
2.3.5 反馈 14
2.4 上传自定义代码到自动驾驶仪 14
2.5 使用Eclipse创建新项目 16
2.6 错误校验 21
2.7 ArduPilot库中直接使用Arduino是否可行 26
2.8 本章小结 27
第3章 概念和定义 28
3.1 辅助组件 28
3.1.1 无刷电机 28
3.1.2 ESC 29
3.1.3 螺旋桨 30
3.1.4 框架 30
3.1.5 特殊连接器 31
3.1.6 遥测模块（无线串行通信） 32
3.1.7 锂电池 33
3.1.8 电池测试仪或电池监测器 33
3.1.9 GPS模块 34
3.1.10 分配器 34
3.1.11 电源模块 35
3.1.12 硅线 36
3.1.13 热电偶 36
3.1.14 紧扣件 36
3.1.15 被动防振模块 36
3.1.16 遥控器 37
3.1.17 嵌入式车载电脑 37
3.1.18 特殊Pixhawk组件 38
3.2 计算效率与数学等式 38
3.3 使用变量、函数、模块和对象 39
3.3.1 变量 39
3.3.2 结构体 39
3.3.3 函数 40
3.3.4 模块 40
3.4 getter和setter的概念 42
3.5 方向和位置的概念 42
3.6 安装和编码之间的区别 44
3.7 ArduPilot代码的常用部分 44
3.8 ArduPilot代码编程的常用模型 45
3.9 本章小结 46
参考资料和建议网站 47
第二部分 顺序操作模式
第4章 基本输入和输出操作 51
4.1 头文件 52
4.2 设置 54
4.2.1 写入终端 54
4.2.2 读取终端 56
4.2.3 读取无线电信号 57
4.3 辅助通道与状态机简介 62
4.3.1 内部传感器读取位置和方向 64
4.3.2 外部位置传感器读数（GPS） 68
4.3.3 读取模拟传感器 72
4.3.4 信号滤波 73
4.3.5 读写数字 75
4.3.6 电池读数 77
4.3.7 通过主LED使用视觉警报 78
4.4 本章小结 79
第5章 不错操作 80
5.1 有线和无线串行通信 80
5.2 通信程序 83
5.2.1 发送数据的过程 84
5.2.2 数据验证过程 87
5.2.3 基本“校验和”方法的描述 87
5.2.4 XOR“校验和”方法的描述 87
5.3 轮询 89
5.4 通过串行通信和开发板从外部设备读取信息 97
5.5 写入无刷电机（BLDC电机） 99
5.5.1 代码优化 106
5.5.2 写入电机的简化函数 106
5.6 写入标准直流电机（有刷） 110
5.7 使用步进电机 117
5.8 使用伺服电机执行辅助任务 118
5.9 ArduPilot兼容电机总结 121
5.10 数据的使用与存储 121
5.11 使用Mission Planner GUI绘制SD数据 126
5.12 时间管理 133
5.13 本章小结 135
第6章 控制具有平稳飞行模式的四轴飞行器 136
6.1 多轴飞行器的基本建模 140
6.2 第二个例子：双轴飞行器（同轴电机分析） 149
6.3 速度运动学关系 155
6.3.1 动态平移方程 157
6.3.2 动态旋转方程 158
6.4 飞行模式 161
6.5 解耦的任务 163
6.6 控制方法 165
6.7 闭环与开环 165
6.8 饱和PD控制（飞行的软模式基本控制） 166
6.9 无人机飞行的实施 175
6.10 本章小结 180
参考资料 180
第三部分 实 时 模 式
第7章 实时工作环境 184
7.1 链接器 184
7.2 调度程序说明 184
7.3 实时模式/调度程序模式下的ArduPilot常用部件 185
7.4 测量任务执行时间 186
7.5 本章小结 190
第8章 应用程序代码 191
8.1 radio.pde模块 194
8.2 control.pde模块 194
8.3 data.pde模块 197
8.4 pose.pde模块 200
8.5 本章小结 201
参考资料 202
附录1 与其他SDK命令的比较 203
附录2 设置扩展代码 205
附录3 扩展头文件 206
附录4 完整功能代码 210
附录5 有用的关键字 215
附录6 安装ArduPilot库 216
附录7 推力矢量 234
附录8 全向性 236
附录9 扩展功率的方法 239
附录10 四轴飞行器设计总结 241
附录11 使用头文件 245