核心概念:无人机的“开源”体现在哪里?
一个完整的无人机开源项目通常包含以下几个部分:

- 飞控软件:无人机的“大脑”,负责传感器数据融合、姿态解算、飞行控制算法、电机输出等,这是最核心的部分。
- 地面站软件:在电脑或平板上运行的“控制中心”,用于规划航线、实时监控飞行数据、调整参数、接收图传等。
- 硬件设计:包括飞控电路板、机架、电子设备(如电调、图传)的3D模型和原理图。
- 机载软件:如OSD(On-Screen Display,屏显)软件,用于在图传画面上叠加飞行数据。
主流开源飞控项目及其代码仓库
飞控是所有开源项目的核心,以下是几个最著名和广泛使用的飞控项目,它们都托管在 GitHub 上。
ArduPilot (APM/PX4 的主要竞争对手)
这是目前功能最强大、应用最广泛的开源飞控项目之一,支持从多旋翼、固定翼到直升机、VTOL(垂直起降固定翼)等各种机型。
- 特点:
- 支持硬件平台极其广泛,从树莓派等单板机到专用飞控板。
- 功能非常丰富,支持高级导航、自动起降、避障(配合硬件)、任务规划等。
- 拥有庞大的社区和丰富的文档。
- 适用人群:从初学者到专业开发者,尤其是需要进行复杂自主飞行任务的团队。
- 代码仓库:
- 主仓库: https://github.com/ArduPilot/ardupilot
- 项目官网: https://ardupilot.org/ (文档和社区论坛)
PX4 (与 ArduPilot 齐名的另一大巨头)
PX4是另一个极具影响力的开源飞控项目,尤其在学术研究和商业领域非常流行,它强调模块化、高性能和实时性。
- 特点:
- 基于NuttX实时操作系统,代码架构清晰,性能优异。
- 拥有非常出色的硬件生态,其官方飞控板 Pixhawk 系列是行业标杆。
- 配套的 QGroundControl 地面站被认为是目前最好用的地面站之一。
- 强调代码质量和可维护性。
- 适用人群:开发者、研究人员、商业公司。
- 代码仓库:
- PX4-Autopilot (飞控软件): https://github.com/PX4/PX4-Autopilot
- PX4/PX4-Autopilot (项目官网和文档): https://docs.px4.io/main/en/
Betaflight (专为竞速和多旋翼而生的“利器”)
如果你对FPV(第一人称视角)竞速无人机或 freestyle 飞行感兴趣,Betaflight是你的不二之选,它是一个专门针对多旋翼优化的飞控固件。

- 特点:
- 以“低延迟、高刷新率、超乎想象的稳定性和灵活性”著称。
- 拥有极其丰富的调参选项,能让玩家将飞机的性能压榨到极致。
- 社区活跃,教程和配置分享非常多。
- 适用人群:FPV爱好者、竞速飞手、多旋翼性能追求者。
- 代码仓库:
核心开源地面站软件
地面站是操作无人机的关键,它的代码同样重要。
QGroundControl (PX4 官方推荐)
这是目前功能最强大、用户界面最现代化的开源地面站,主要用于配置PX4和ArduPilot飞控。
- 特点:
- 跨平台(支持Windows, macOS, Linux)。
- 图形化飞行计划绘制,支持复杂航点任务。
- 实时飞行数据监控,参数配置界面非常直观。
- 内置固件升级功能。
- 代码仓库:
Mission Planner (ArduPilot 官方推荐)
这是一个历史悠久的地面站,功能非常全面,深受ArduPilot用户喜爱。
- 特点:
- 基于.NET开发,主要运行在Windows上。
- 功能极其强大,除了基本功能,还包含强大的数据分析工具(如航后分析图)。
- 社区支持非常好,遇到问题容易找到解决方案。
- 代码仓库:
如何开始?给新手的建议
如果你是新手,面对这么多项目可能会感到困惑,以下是一些建议:

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明确你的目标:
- 我想玩FPV竞速/特技? -> 选择 Betaflight,并购买一块支持Betaflight的飞控板(如F4, F7系列的板子)。
- 我想做一个能自动航拍、做测绘的无人机? -> 在 ArduPilot 和 PX4 之间选择。
- 想要更简单的上手体验和更丰富的教程?ArduPilot 可能更适合。
- 想深入理解代码,进行二次开发,或者用于学术研究?PX4 的架构和文档可能更吸引你。
- 我只是想先买个无人机试试? -> 市面上很多消费级无人机(如DJI的某些型号)也使用了开源技术,但其固件是闭源的,你可以从购买支持开源飞控的DIY套件开始。
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从硬件入手:
- 无论选择哪个飞控软件,你都需要一块硬件来运行它。
- Pixhawk 4/6 是PX4和ArduPilot都支持的“标准”飞控,兼容性好,社区支持足,是新手入门DIY无人机的绝佳选择。
- 你可以在淘宝、AliExpress或SparkFun等网站上买到这些飞控板。
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克隆代码仓库:
- 所有项目的代码都在GitHub上,你需要安装 Git 来克隆(下载)这些代码到你的电脑上。
- 打开终端或命令提示符,输入类似
git clone https://github.com/PX4/PX4-Autopilot.git的命令即可。 - 克隆后,阅读项目根目录下的
README.md文件,这是最重要的入门指南。
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阅读文档和社区:
- 不要直接去看源码! 源码是给开发者看的,新手应该先从项目官网的文档和教程开始。
- 加入官方论坛、QQ群、Discord社区,遇到问题先搜索,再提问,开源社区通常都非常友好。
| 项目名称 | 主要特点 | 适用场景 | 代码仓库 |
|---|---|---|---|
| ArduPilot | 功能全面,机型支持广,社区庞大 | 自动化飞行、测绘、农业、教学 | github.com/ArduPilot/ardupilot |
| PX4 | 架构清晰,性能高,硬件生态好 | 学术研究、商业开发、高性能应用 | github.com/PX4/PX4-Autopilot |
| Betaflight | 低延迟,高刷新率,调参极致 | FPV竞速、Freestyle飞行 | github.com/betaflight/betaflight |
| QGroundControl | 现代化UI,功能强大,跨平台 | PX4/ArduPilot的通用地面站 | github.com/mavlink/qgroundcontrol |
| Mission Planner | 功能全面,数据分析强大 | ArduPilot的专用地面站 | github.com/ArduPilot/MissionPlanner |
希望这份详细的指南能帮助你顺利进入OSHW无人机的精彩世界!祝你玩得开心!
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