ArduPilot开源代码之CompanionComputer上天计划

1. 源由

在开源代码的熏陶下，在经济蒸蒸日上的大环境下，找不到工作，搞个伴机电脑上天，实现(航模+遥控+眼镜+地面站+RTSP视频流)空地一体四轴航模飞行器。

现在到处管控的是飞行器，那就算是DIY，妥妥的DIY航模飞行器。木有序列号，但是我们也能在天上浪~~~

2. 上天计划

上天计划分成若干部分考虑：

1. 机械结构
2. 电子硬件
3. 系统软件

上述内容整合起来，缺少一些打印件，后续整理出配套的打印件构思。

2.1 机械结构

经过最初的F450机架，集成FPV功能，最后减震更换到Mark4 5寸机，四轴自此开始逐步稳定下来。

• 四轴飞控DIY简明步骤介绍
• 四轴飞控DIY集成FPV功能
• 四轴飞控DIY Mark4 - 减震

2.2 电子硬件

必须都是妥妥的航模和电子爱好者硬件：

• 飞控：Aocoda-RC H743Dual
• 电调：HSKRC LAN-BLS-45A, J_H_30_REV16_7, 无电流，无电调回传；更新bluejay固件
• FPV摄像头：Foxeer Micro Toothless 2 FOV Switchable FPV StarLight Camera 1/2" Sensor Super HDR
• 模拟图传：PandaRC VT5804M L1 (Buzzer/Mic/IRC Protocol) 5.8G
• 遥控接收机：ELRS915MHz接收机
• 遥控发射机：ELRS915MHz发射机
• 遥控器：TX12 Mark II Radio Controller
• 图像接收机：Foxeer Wildfire 5.8GHz 72CH Dual Receiver
• 眼镜：Fatshark FPV Goggles
• GPS：BN880
• 高清摄像头：Raspberry Pi OV5647
• 伴机电脑：Raspberry Pi 3B+
• 地面站：Redmi Note 5A
• 动力电池：3S Lipo Battery 11.1 V 2200MAH 30C
• 机载UPS：Li-ion Battery HAT for Raspberry Pi

2.3 系统软件

• 飞控固件：Ardupilot
• 接收机/发射机固件：ELRS
• 遥控软件：OpenTx
• 伴机电脑软件：Rpanion
• 地面站软件：QGroundControl

3. 整合构想

理想很丰满，现实很骨感！！！

上图上图，没图都是瞎说，不过只能表达下意思，大家理解~~~

• 大致是将树莓派+OV5647摄像头背着；电源就独立供电（大约能持续30分钟）了。
  
• 实际效果应该能有QGC连接，并提供RTSP视频流高清图像。

4. 打印件

上述整合方法需要通过3D打印件解决几个问题：

1. 电池需要放在飞机下方，以便腾出位置给树莓派；
2. 树莓派支架在飞机上方，基线平面需要与原有飞机碳板留出2mm高度，以防打到桨叶；
3. 【打印件】XT60插头固定件，方便下方电池插接；
4. 【打印件】树莓派支架固定在Mark机架上，支持GoPro支架；
5. 【打印件】摄像头固定打印结构，然后安装在GoPro支架上；
6. 整体垫高3mm是比较好的策略，但是需要考虑固定到Mark4机架上的螺丝下沉1mm；

4.1 XT60支架

注：Mark4有不同的变种机架，请考虑不同变种机架的兼容性。

参考资料：GEPRC Mark4 XT60 connector holder

4.2 树莓派支架

• 采用6颗Mark4原装螺丝固定；
• 紧贴碳板部分需要垫高3mm厚度，避免桨叶与支架的碰撞；
• 支架采用镂空方式减重（不破坏结构强度）；
• 树莓派采用M2螺丝+螺母方式固定，需四个M2螺丝的孔位；
• 前部GoPro支架保留，配合后续摄像头固定；
• GoPro锁定螺丝M5，螺母六边形，边到边7mm；

• Geprc mark4 gopro camera holder

• GEPRC Mark4 GoPro Softmount

4.3 摄像头支架

• 支架底部采用GoPro方式固定，可调角度；
• 摄像头固定螺丝M1；
• 支架上可以开两个孔方便后续FPC串口；

5. 参考资料

【1】四轴飞控DIY简明步骤介绍
【2】四轴飞控DIY集成FPV功能
【3】四轴飞控DIY Mark4 - 减震
【4】ArduPilot开源飞控系统之简单介绍
【5】ArduPilot开源飞控之Companion Computers简单分析