完整的无人机系统，有硬件清单：自动驾驶仪、地面站、VSM（Vehicle System Manager）

完整的无人机系统（Unmanned Aerial System）

源代码

https://www.gitpp.com/showliu/project-skylight-uas

完整的无人机系统（Unmanned Aerial System）

包含自动驾驶仪、地面站、VSM（Vehicle System Manager）、传感器和执行器的嵌入式电子设备、高低级控制系统等。

从头开始创建了几乎整个系统：自动驾驶仪软件、传感器和执行器硬件/嵌入式软件、地面站软件、任务规划器、射频和引擎调整、环路适配器中的软件和硬件、摄像机稳定软件和瓶子释放机制。

功能

• 远程操作（10公里以上）

• 自定义有效载荷控制

• 辅助控制（高度、航向、空速、地速）

• 警报控制系统

• 点击任务计划设计器

• 各种系统属性的实时遥测

• 自动驾驶插件的可扩展性

• GroundStation 插件可扩展性

• 可定制的应急计划（徘徊并等待通讯、前往通讯点、前往着陆点）

• 自主起飞/降落（仅在现实模拟器上测试，但由于缺乏 DGPS，未在真实飞机上测试）

• 通过任务计划（可在空中更新）实现空中完全自主操作（飞行器+有效载荷）

• 自主着陆（仅在模拟器上测试，因为我们需要 RTK GPS）

低空经济与完整无人机系统（UAS）项目介绍

低空经济：新兴蓝海市场

低空经济（Low-Altitude Economy）是指以1000米以下空域为依托，通过无人机、通用航空器等载体，结合人工智能、5G、物联网等技术，形成的综合性经济形态。其应用场景涵盖物流配送、农业植保、应急救援、环境监测、空中交通等领域，被视为继新能源汽车后的下一个万亿级市场。

核心驱动力：

• 政策支持
  ：全球多国开放低空空域，中国《无人驾驶航空器飞行管理暂行条例》等政策推动行业规范化。
• 技术突破
  ：电池能量密度提升、AI算法优化、通信技术升级（如5G+北斗）降低使用门槛。
• 市场需求
  ：物流成本下降、农业精准化、城市治理智能化等需求爆发。

项目：Project Skylight UAS——全栈式无人机系统

项目定位：
提供一套从硬件到软件、从底层控制到上层应用的完整无人机解决方案，覆盖工业级与消费级场景，支持定制化开发。

核心技术栈（开源链接：GitPP Project Skylight）：

1. 自动驾驶仪（Autopilot）
• 核心算法：PID控制、模型预测控制（MPC）、故障容错机制。
• 硬件适配：支持多种传感器（IMU、GPS、气压计）和执行器（电机、舵机）。
• 特色功能：自主导航、避障、动态路径重规划。
2. 地面站（GroundStation）
• 跨平台支持：Windows/Linux/移动端（通过Qt框架实现）。
• 实时交互：任务规划、航点编辑、三维地图显示、数据日志分析。
• 插件系统：支持第三方功能扩展（如AI识别模块）。
3. 车辆系统管理器（VSM）
• 资源调度：协调传感器、通信模块、动力系统的功耗与性能。
• 健康监测：实时诊断电池状态、电机温度、通信质量。
4. 嵌入式电子系统
• 硬件设计：自定义PCB板，集成STM32/ESP32等芯片。
• 固件开发：RTOS（实时操作系统）优化，低延迟控制。
5. 高低级控制系统
• 低级控制：电机PWM调速、舵机角度控制。
• 高级控制：行为树（Behavior Tree）决策、群体协同算法。

功能亮点

功能类别	具体实现
远程操作	10公里+图传与控制，支持4G/5G中继。
自定义载荷	模块化接口，适配摄像头、喷洒装置、物流抓手等。
辅助控制	高度保持、航向锁定、空速/地速匹配。
任务规划	可视化点击设计，支持空中动态更新任务。
应急机制	通讯中断时徘徊等待、返回预设点或紧急降落。
自主能力	模拟器测试起飞/降落，需RTK GPS支持实机部署。

如何在低空经济时代掌握核心技术？

1. 全栈能力构建
• 硬件层
  ：掌握嵌入式开发（如STM32、ESP32）、PCB设计、传感器选型。
• 软件层
  ：精通C/C++（实时系统）、Python（数据分析）、ROS（机器人中间件）。
• 算法层
  ：研究SLAM（同步定位与建图）、路径规划（A、RRT）、控制理论。
2. 开源与社区协作
• 参考开源项目（如PX4、ArduPilot）快速入门，但需深入理解其架构而非简单复用。
• 贡献代码或文档，提升行业影响力。
3. 仿真与实测闭环
• 使用Gazebo、AirSim等工具验证算法，降低实机测试风险。
• 逐步过渡到真实环境，解决传感器噪声、风扰等实际问题。
4. 合规与安全设计
• 遵循FAA/EASA/CAAC等法规，集成地理围栏、超视距（BVLOS）操作认证模块。
• 设计冗余系统（如双电源、备用通信链路）。
5. 场景化定制
• 针对物流、农业、测绘等场景优化性能（如长续航、重载、防尘防水）。
• 开发行业专用插件（如农药喷洒流量控制、物流包裹识别）。

未来方向

• AI融合
  ：集成计算机视觉（目标检测、避障）、强化学习（自适应控制）。
• 城市空中交通（UAM）
  ：探索电动垂直起降（eVTOL）技术，参与空中出租车标准制定。
• 低空数字孪生
  ：构建三维空域模型，实现交通流预测与冲突消解。

结语：低空经济的核心是"技术+场景"的双轮驱动。通过Project Skylight UAS这类全栈项目，开发者可系统掌握无人机核心技术，同时结合行业需求迭代功能，在万亿市场中占据先机。

完整的无人机系统（Unmanned Aerial System）

源代码

https://www.gitpp.com/showliu/project-skylight-uas

完整的无人机系统（Unmanned Aerial System）

包含自动驾驶仪、地面站、VSM（Vehicle System Manager）、传感器和执行器的嵌入式电子设备、高低级控制系统等。