本帖最后由 gault 于 2013-4-12 16:09 编辑
弹簧甲虫 发表于 2013-4-10 12:39 
数传方面网上有开源和例程好摸通，关键是手机的通信协议和固件LZ都能搞到资料，这个NB
我倒觉得手机固件和通信协议这块不是很大的问题，退一万步讲，现在好多手机也有开源固件。比如galaxy可以用的cm9。
地面站（电脑）与飞控（手机）之间采用tcp/ip协议，理论上在地球的另一端也可以控制飞机，只要飞控（手机）能够接入3G网络，地面站（电脑）能够接入互联网。
最关键的就是飞控（手机）与伺服机、电调、外置摄相头（很显然手机自带的前后置摄相头实用意义不大）以及更多的传感器（如空速传感器、电压电流传感器、气压定高传感器等）之间的连接。
手机与外设之间的连接无非是这几种方式：WiFi, Bluetooth、USB OTG（USB Host，现在好多手机都支持了，如小米2，Galaxy等）以及红外等，甚至音频口都有可能。红外个人感觉实用性不大，飞机上各种设备分布在不同的位置和机舱，隔一块板子估计就没信号了。音频口不太熟就不讨论了。
先说摄像头部份，现在WiFi监控摄像头已经很普及了，而且大部份都自带云台，客户端用网页就能观看视频和控制云台。淘宝上直接搜“WiFi 摄像头”一大把，价格从200到几百上千不等，缺点重，个头不小。蓝牙摄像头也有，价格贵点，重量比WiFi摄像头稍微轻点，没有WiFi摄像头那么普及。还有一种可能就是支持USB OTG的Android设备外接电脑用的UVC（免驱摄像头），Linux内核支持UVC完全没有问题（Android 4.0开始已经支持UVC），问题就在厂家在编译内核的时候一般都没加上这块，因为一个自带前后摄像头的智能手机还要用USB外接一个电脑用的摄像头听上去确实有点怪，而且可能摄像头还需要外接电源供电，确实没有实用意义，但是这种需求实际上已经慢慢凸显出来了，就是好多低端Android平板电脑或手机没有内置摄像头（无论前或者后），需要外接一个USB免驱摄像头（当然前提是需要支持USB OTG），而且确实有厂商这样做了，搜昂达台电那种三四百块不自带摄像头的的Android平板就知道了。
再说伺服机电调部份，就是如何通过手机来控制舵机，这个实际上也早就有人做了，在机器人玩家里用得很多，去淘宝搜“USB 舵机”能找出一大把这样的USB舵机控制器，可以控制多达32路舵机，价格从几十到几百不等，一般这种舵机控制器支持USB、红外和蓝牙等多种连接方式，很灵活，并且一般都是基于开源的，通信协议文档）通常极其简单，就几个通信指令）、手机端控制样例程序源码都可以轻松得到。我想楼主是不是也用了类似的控制器？
最后再说说传感器部份，实际上Android手机一般都自带了好多种传感器了，包括加速度传感器（accelerometer）、陀螺仪（gyroscope）、环境光照传感器（light）、磁力传感器（magnetic field）、方向传感器（orientation）、压力传感器（pressure）、距离传感器（proximity）和温度传感器（temperature）。但如果要做UAV（当然楼主实际上已经实现了FPV，暂不讨论性能），可能还需要更多的传感器，如电动可能需要电压电流传感器、空速传感器等，油机可能需要油量传感器，发动机温度传感器、空速传感器等。这么多的传感器需要一块传感器扩展板，就像上图的舵机控制板一样（当然也可以整合成一块板），最终通过一个USB口或蓝牙红外与手机连接在一起。我在淘宝上还有没搜到专门针对手机开发的传感器扩展板（估计还没有此需求），但是要做一个舵机控制和传感器扩展板也不难，买个Arduino的开发板就搞定了，价格从几十到几百不等，而且Arduino支持的传感器一大端，价格从几元到几百的都有，ArduPilot Mega(APM)就是基于开源平台Arduino开发的飞控嘛。我们这里的不同点就是把APM的飞行软件（飞行控制算法）转移到手机上去运行，整个Arduino板只成了一个动作执行器和数据搜集器，也就是前面所说的舵机控制和传感器扩展。由于这块扩展板的任务很简单，所以只需要一块很便宜的Arduino开发板即可（下图50元左右）。
最后说说最关键也是最难的的软件部份，对于FPV很简单，只需要按照板子规定的协议下达控制指令即可。对于UAV就复杂了，需要在Android上实现整个飞行控制，无人驾驶算法，与地面站通信等功能。但幸运的是，至少我们还有APM等开源飞控系统，功能其实都是一样的，就是需要移植到android手机上，这个应该是最花时间精力的。暂时还未搜到相关的开源项目。
补充思考的几个问题：
1. 3G的稳定性和延时？楼主是否亲测过飞行控制性能？如果是FPV的话，估计性能真会有问题，未来4G网络会如何？UAV话的我觉得可行性很高，毕竟是自主驾驶，地面站只是需要取得图像和测绘数据以及很简单的遥控指令而已。没有人会让飞机飞出几公里外完全靠鼠标键盘来控制飞机飞行吧？我想顶多只是发出一个“飞到此处”的命令。近距离飞行器倒是有可能。
2. 3G信号的极限高度是多少？我查了一下大概说是3000米左右，但真实情况肯定跟网络环境有很大的关系，不过真有3000米应该说是很够用了。
3. 3G流量现在的运营商有没有更实惠的套餐，如果真要这么玩，流量杠杠儿的啊。
最新补充：没有USB OTG功能的Android手机也可以连接支持ADK的Arduino开发板来控制舵机和连接更多传感器。淘宝搜“Arduino ADK”即可。
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发表于 2013-4-9 18:22
