無名創新飛控開源地面站軟件NGroundStation源碼發佈說明

無名創新飛控開源地面站——NGroundStation

一、地面站開源初衷與下載鏈接：

無名創新飛控開源飛控地面站是無名小哥爲廣大自研飛控開發者、電子發燒友們專門開發的一款多功能上位機軟件，地面站功能涵蓋：飛控狀態顯示、數據波形、參數調試、虛擬遙控器、飛控傳感器校準串口助手常用等，開發此款地面站的初衷是方便大家高效學習與調試。

初學者在學習無人機飛控相關算法選擇地面站時，個人小衆開發者設計的地面站，在功能和性能上各有優缺點，無法兼容常用功能，而針對APM/PX4的開源地面站MP與QGC功能複雜，很多冗餘的功能用不上，開發者需要自行移植並裁剪Mavlink協議來適配自己的飛控，導致開發者往往爲選擇一款合適的地面站而發愁，爲兼容不同家地面站需要花一定功夫。

考慮到目前國內沒有一家開源飛控地面站軟件代碼開源出來給大家學習，爲了做到初學者也能簡單高效的開發出滿足自己需要的地面站軟件，無名小哥選擇採用QT開發平臺，基於C++圖形用戶界面開發了此地面站軟件，整個工程代碼框架清晰，每個功能模塊單獨封裝，註釋詳盡，使得有一定編程經驗的初學者能對整個地面站軟件運行邏輯一目瞭然，並能基於我們開源的地面站軟件進行二次開發，後續會上線更多功能，地面站軟件持續更新，歡迎大家公測，只要您是爲了整個開源生態的建設，批評指正，拍磚打臉沒關係。下面來依次介紹本地面站功能。

無名地面站下載：

http://www.nameless.tech/download.html

https://download.csdn.net/download/u011992534/12263480

開源地面站NGroundStation使用教程：https://www.bilibili.com/video/BV1JE411c7vU?from=search&seid=4801164549946953127

無名創新開源地面站交流QQ羣：465082224、540707961

無名地面站開源代碼下載鏈接在文末

二、開源地面站的使用

2.1、主界面介紹與串口配置

無名創新地面站發佈採用免安裝的方式，用戶在官方下載地面站後，直接解壓後點擊NGroundStation.exe運行即可，同路徑文件夾下後綴爲.dll依賴庫文件不得隨意刪除，否則點擊運行時，會報缺少xxx.dll文件。

用戶打開地面站後進入如下主界面，導航欄有無名創新團隊介紹與軟件使用幫助，主界面有各個功能模塊。首先第一步先點擊配置串口：

點擊後軟件會自動搜索當前電腦可用的串口設備（USB轉TTL設備、USB虛擬串口VCP、RS232/485等）,若系統上沒有可用設備時，軟件會提示界面如下，此時請檢查您的電腦有相關串口外設設備或者查看設備管理器是否有對應外設驅動。

軟件會自動搜索當前可用串口設備，搜索出的串口號爲對應外設的設備號，當存在多個串口設備時，需要自行勾選需要連接的串口。常用波特率可以通過波特率設置行下拉選擇，同時若需要調試其它非常規設備，也支持手動輸入任意波特率，手動輸入時輸入完畢後請點擊電腦回車鍵進行輸入確認，不點擊回車鍵直接退出爲無效輸入。設置好串口設備後，退出設置界面。在主界面點擊打開串口後地面站解析數據即開始工作。

飛控狀態、數據波形、參數調試、虛擬遙控、飛控校準功能都是建立在地面站正常解析飛控數據的前提下，故當上述功能界面不能正常使用時，請回頭檢查串口配置和串口是否已經打開/佔用。

2.2、飛控狀態顯示

飛控狀態顯示界面分飛控基本狀態、羅盤與速度、航姿儀表、IMU數據、遙控器數據、觀測傳感器數據、姿態角度曲線等模塊。用戶可以通過地面站實時可視化觀察無人機的常用狀態。用戶可以根據狀態提示來了解無人機的各個參數。

2.3、數據波形顯示

數據波形顯示界面可以動態觀察無人機關鍵狀態的數據波形曲線，如分析各個傳感器數據、姿態數據、慣導數據、控制指令等數據，在自己研究對比飛控算法性能、濾波器參數整定、突發故障異常分析過程中非常實用。無名創新地面站預留了6組用戶數據通道可以供客戶自行發送數據。數據波形支持導入\導出，文件名爲電腦系統時間精確到S，導出的csv格式數據可以很方便的用數值處理軟件如Matlab、Origin等做後續數據處理分析。

2.4、參數調試

自研飛控開發者在學習過程中需要對結合不同的動力裝對飛控PID參數進行調整，來確保無人機擁有穩定的飛行性能，關鍵參數爲姿態內環—角速度環參數，主要工作是對角速度環PID參數進行整定，主PD，輔積分參數I。參數調試界面後，各個參數框中均爲0，先點擊讀取參數，地面站會發送獲取參數指令給飛控，地面站獲取到飛控發上來的參數後會刷新UI界面顯示當前飛控內部參數，需要調整參數時，手動在對應參數框中輸入設定參數，點擊寫入參數後，飛控即保存參數於FLASH/EEPROM中，下次上電飛控會自動從FLASH/EEPROM中讀取參數值。同理對飛控其它參數的設置過程也一樣，先讀取，更改後點擊寫入。當用戶想要恢復默認初始參數時，點擊恢復默認參數即可。用戶在設置參數寫入、恢復過程中，飛控會返回操作是否成功的應答給地面站顯示寫入狀態。

2.5、虛擬遙控

虛擬遙控器界面模擬了8通道雙回中式遙控器數據，默認以左手油門的形式發送1-8通道數據，本功能可以在在無遙控器操作下，解鎖上鎖電機、測試無人機電調行程，若要在實際飛行中運用該功能，需要保障所有數傳模塊在當前實用條件下通訊可靠。地面站在發送數據的同時，接收了飛控解析數據正常的回傳數據，並計算通訊的成功率，地面站每20ms發送一次遙控器數據，飛控端在20ms內返回應答一次算一次通訊正常，若飛控端回傳應答頻率小於50HZ，實際又可能造成通訊沒有異常，但地面站獲取的成功率小於100%的情況。同時設計了飛行指令控制功能，即通過指令控制無人機空間的位移方向與距離。

2.6、飛控校準

入手飛控第一步就是傳感器校準，打開飛控校準界面，有四種和傳感器相關的校準操作，其中陀螺儀校準和機架水平校準不需要人爲操作飛行器，保持無人機靜置與水平面，點擊校準按鍵即自動進行。飛行器對陀螺儀的校準是每次飛控上電工作均會自動進行一次，即飛控IMU溫度升溫到50℃後，若此時飛行器保持靜止，陀螺儀會自動校準偏移，地面站也加入了人爲校準陀螺儀偏移，點擊開始校準陀螺儀後，飛控會自動再次校準陀螺儀零偏。