PX4 无人机硬件组成、选型与 DIY 组装详细教程

PX4 无人机硬件组成、选型与 DIY 组装详细教程

1. 这份文档适合谁

这份文档是给完全没有经验的新手写的。

如果你现在对下面这些问题还很模糊，这份文档就是给你的：

• 无人机到底由哪些硬件组成
• 每个硬件是干什么的
• 应该买什么品牌
• 电机、电调、桨、电池应该怎么配
• Pixhawk 6C Mini 这种飞控应该怎么接
• DIY 无人机是先买什么，再装什么，再调什么

这份文档重点讲的是 PX4 生态下，做一台适合学习、仿真、算法验证、机载电脑开发的四旋翼无人机。

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2. 先给新手一句最重要的建议

如果你是第一次接触 PX4，无论你最终目标是室内自主飞行、视觉定位、雷达避障还是机载 AI，都建议你按下面顺序走：

1. 先搭一台 稳定、好飞、低速、安全余量大 的四旋翼
2. 先学会 手动起飞、降落、定高、定点
3. 再接 机载电脑
4. 再做 视觉定位、雷达替换、多源融合
5. 最后再做 Offboard 控制和自主任务

不要一上来就做"全自主 + 室内 + 避障 + 视觉定位"。

新手最大的问题通常不是"不会写代码"，而是"硬件平台不稳定，根本飞不起来"。

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3. 一台 PX4 四旋翼无人机由哪些硬件组成

你可以把它理解成几个大系统。

3.1 机体结构件

包括：

• 机架
• 机臂
• 起落架
• 顶板 / 底板
• 电池绑带
• 减震安装件

作用：

• 把所有硬件固定起来
• 提供安装孔位
• 承受飞行中的振动和冲击

3.2 动力系统

包括：

• 电机
• 电调 ESC
• 螺旋桨
• 电池
• 电源分配板 PDB 或集成供电模块

作用：

• 提供升力
• 给机身供电

3.3 飞控系统

包括：

• 飞控本体
• 电源模块
• GPS / 罗盘
• 遥控接收机
• 数传
• 蜂鸣器
• 安全开关

作用：

• 负责姿态解算、控制计算、传感器融合、飞行模式和失控保护

3.4 感知系统

包括：

• GPS
• 气压计
• 磁罗盘
• 光流
• 激光雷达 / 测距雷达
• 深度相机
• 双目相机
• UWB
• 视觉惯导

作用：

• 让无人机知道自己在哪里、飞多高、周围有什么

3.5 计算与通信系统

包括：

• 机载电脑
• 遥控器
• 遥测数传
• Wi-Fi / 网桥
• 4G / 5G 模块

作用：

• 跑高级算法
• 和地面站通信
• 执行自主飞行控制

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4. 新手第一次做 PX4，无人机应该选什么类型

如果你是 PX4 入门，最推荐的是：

450mm - 500mm 级别四旋翼
10 英寸左右螺旋桨
4S 电池
Pixhawk 6C Mini 飞控

原因很简单：

• 太小的机子振动大、容错低、调试难
• 太大的机子危险高、成本高、场地要求高
• 450 到 500 级最适合教学、开发和第一次做平台

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5. 两条路线：成套开发机，还是完全 DIY

5.1 路线 A：先买 PX4 开发套件

这是最推荐给新手的路线。

优点：

• 接线简单
• 兼容性风险低
• 很多电机、电调、机架已经配好
• 文档更多

当前比较典型的官方生态开发套件例子是 Holybro X500 v2。

Holybro 文档说明它是 PX4 开发套件，面向开发和研究，机架、电机、电调、电源分配板、GPS、数传这些都比较完整：

• Holybro X500 v2 文档
  https://docs.holybro.com/drone-development-kit/px4-development-kit-x500v2
• Holybro 商店页
  https://holybro.com/products/px4-development-kit-x500-v2

从 Holybro 当前资料看，X500 v2 套件带：

• Pixhawk 6C 或 6X
• M10 GPS
• SiK 数传
• 2216 KV920 电机
• 20A ESC
• 1045 螺旋桨

对于第一次搭平台的人，这种思路是最稳的。

5.2 路线 B：自己从零配件 DIY

优点：

• 你会真正理解整个平台
• 可按任务定制
• 后面扩展机载电脑、深度相机、RTK 更自由

缺点：

• 更容易买错
• 更容易接错
• 更容易出现供电、振动、EMI、电机桨不匹配问题

如果你是教学、自学、毕业设计，我建议：

• 第一台：尽量半成品或开发套件
• 第二台：再完全 DIY

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6. 飞控怎么选：为什么这里以 Pixhawk 6C Mini 为主

你这次要求我以 PX4 6C Mini 演示，准确说一般是 Pixhawk 6C Mini。

这是当前 PX4 生态里比较适合学习和开发的一类飞控。

6.1 Pixhawk 6C Mini 适合什么人

适合：

• 学校实验室
• 个人学习 PX4
• 四旋翼、固定翼、小型 VTOL
• 需要接机载电脑但预算不想太高的人

6.2 它的硬件特点

根据 Holybro 当前官方资料，Pixhawk 6C Mini 采用：

• STM32H743
• 主频 480MHz
• 双 IMU 冗余
• ICM-42688-P
• BMI088
• IST8310 磁罗盘
• MS5611 气压计

参考：

• Pixhawk 6C Mini 商店页
  https://holybro.com/products/pixhawk-6c-mini

6.3 它为什么适合 PX4 入门

原因：

• PX4 支持成熟
• 接口齐全
• 性能足够
• 比 6X 更省预算
• 比 F4/F7 时代飞控更适合后面加机载电脑、加传感器

6.4 它的一个关键注意事项

Pixhawk 6C Mini 不是直接接电池的。

你必须通过 电源模块 / Power Module 给它提供合适的供电和电流电压检测。

官方页面里能看到飞控输入和各端口电流限制信息，所以不要拿动力电池直接乱接飞控供电口。

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7. 每个关键硬件怎么选

下面按"新手最关心的采购顺序"来讲。

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8. 机架怎么选

8.1 新手优先选择什么尺寸

建议首选：

450 - 500 级四旋翼机架

原因：

• 能装 Pixhawk、GPS、数传、机载电脑
• 螺旋桨空间够
• 比 5 寸穿越机更稳定
• 比大型行业机更便宜更安全

8.2 机架材料选什么

优先：

• 碳纤维

因为：

• 轻
• 刚性高
• 常见孔位多

8.3 新手推荐品牌和思路

方案 1：直接买带生态支持的开发机架

推荐优先考虑：

• Holybro X500 v2

优点：

• PX4 资料多
• 安装孔位适配较好
• 带机载电脑安装位
• 文档里明确提到支持 Raspberry Pi / Jetson Nano 一类机载电脑安装

方案 2：通用 450 / 500 机架

常见可选品牌或思路：

• Holybro
• Tarot
• 通用 F450/F550 结构机架

对于纯学习，机架不是最贵的部分，但一定要注意：

1. 安装板空间要够
2. 顶板到底板高度要能放飞控和供电模块
3. 要能留出 GPS 安装位置
4. 后期要能装机载电脑和相机

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9. 电机怎么选

9.1 电机参数里最重要的是什么

你会经常看到这些词：

• KV
• 最大推力
• 适配桨尺寸
• 适配电压
• 电流

其中最重要的是：

1. 适合几寸桨
2. 适合几节电池
3. 单个电机最大推力
4. 巡航效率

9.2 什么是 KV

KV 不是"质量等级"，而是转速常数。

简单理解：

• KV 越高，越适合小桨高转速
• KV 越低，越适合大桨低转速

对于 10 英寸左右桨、4S 电池，常见会选中低 KV 电机。

9.3 新手学习机电机推荐范围

如果你做的是：

450 - 500 级四旋翼
4S 电池
10 英寸桨

常见可选思路：

• 2216
• 2218
• 2806.5
• 3110

KV 大致在：

700 - 1000KV

9.4 推荐品牌

入门到中端

• Holybro
• SunnySky
• T-Motor

更偏研究和工业稳定性

• T-Motor
• KDE Direct

9.5 一个可参考的电机例子

T-Motor MN3110 是 PX4 / 研究平台里常见思路之一。

T-Motor 官方当前页面给出：

• KV470 / KV700 / KV780
• 最大推力约 1.2kg
• 推荐配 15x5 桨
• 匹配 Air 20A 3-4S ESC

参考：

• https://store.tmotor.com/product/mn3110-motor-navigator-type.html

但你要注意，这个型号更偏大桨和更长航时平台，不是唯一标准答案。

对新手来说，10 寸桨的平台更常见的是 2216 / 2218 一类电机。

9.6 新手选电机最简单的方法

不要反着选。

正确顺序应该是：

1. 先定机架尺寸
2. 再定桨尺寸
3. 再定电池电压
4. 最后选匹配电机

不要先买一个"看起来很强"的电机，再倒推整个平台。

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10. 电调 ESC 怎么选

10.1 电调是干什么的

电调负责把电池的电能按飞控指令分配给电机。

10.2 选 ESC 看什么

主要看：

1. 持续电流
2. 峰值电流
3. 支持几节电池
4. 协议
5. 是否可靠

10.3 新手学习机推荐范围

如果你的平台是：

4S
10 英寸桨
2216 / 2218 电机

建议 ESC 至少选：

20A - 35A

更稳妥一点：

30A 左右

不要刚好卡在理论电流上限。

10.4 推荐品牌

• Hobbywing XRotor
• T-Motor
• Holybro 套件内配套 ESC

10.5 新手建议

第一次做 PX4 平台时，优先：

• 买成套搭配好的电机 + ESC

原因：

• 匹配风险小
• 接线和调参更简单
• 少踩坑

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11. 螺旋桨怎么选

11.1 螺旋桨的参数怎么看

例如：

1045

一般表示：

• 直径 10 英寸
• 螺距 4.5 英寸

11.2 新手推荐

对于 450 到 500 级平台：

• 10x4.5
• 10x5

比较常见。

11.3 品牌建议

• APC
• T-Motor
• Holybro 套件标配

11.4 最重要的注意事项

1. 一定要买 CW / CCW 正反桨配套
2. 同一架飞机四个桨尽量同品牌同型号
3. 桨叶不能有裂纹
4. 首飞前必须重新检查锁紧

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12. 电池怎么选

12.1 新手先记住两个概念

• 4S：4 节串联锂电
• 6S：6 节串联锂电

新手学习平台更推荐：

4S

因为：

• 方案更多
• 成本更低
• 风险更低

12.2 容量怎么选

对于 450 到 500 级学习机，常见思路：

4S 5000mAh 左右

如果你后面加：

• Jetson
• 深度相机
• 雷达

可能要增大到：

4S 5200mAh - 8000mAh

但电池变大后重量会明显上升。

12.3 放电倍率怎么选

学习机通常：

25C - 60C

都可见。

重点不是追求极高倍率，而是：

• 品质稳定
• 内阻一致性好
• 不虚标

12.4 推荐品牌

• Tattu
• CNHL
• Gens Ace

12.5 电池的关键安全提醒

1. 不能过放
2. 不能鼓包还继续飞
3. 不能用错充电器模式
4. 运输和存放要注意防火

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13. 电源模块 Power Module 怎么选

13.1 这个东西非常重要

新手最容易忽视的就是它。

Power Module 的作用：

• 给飞控稳定供电
• 测电压
• 测电流
• 给地面站显示剩余电量

13.2 为什么不能直接拿电池给飞控上电

因为：

• 动力电池电压高
• 飞控需要受控稳压供电
• 飞控还需要通过电源模块获取电池信息

13.3 推荐思路

优先使用和飞控配套的：

• Holybro PM02 / PM02D 一类

如果你用 Holybro 飞控，尽量先用 Holybro 官方推荐配套电源模块。

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14. GPS 和罗盘怎么选

14.1 新手最实用的两档选择

普通定位

• M10 GPS

高精度定位 / RTK

• ZED-F9P / H-RTK F9P

14.2 M10 适合什么场景

适合：

• 入门学习
• 常规室外定点
• 成本敏感

Holybro 当前 M10 页面说明它基于 u-blox M10，支持 GPS、Galileo、GLONASS、BeiDou 并发接收：

• https://holybro.com/products/m10-gps
• https://docs.holybro.com/gps-and-rtk-system/m8n-m9n-m10-gps/standard-m10-m9n-m8n-gps/overview

14.3 F9P 适合什么场景

适合：

• 高精度航点
• RTK
• 更稳的定位实验
• 双 GPS / GPS yaw

Holybro 当前 F9P 页面说明使用 u-blox ZED-F9P，支持多频 RTK，适合厘米级定位：

• https://holybro.com/products/h-rtk-f9p-gnss-series
• https://docs.holybro.com/gps-and-rtk-system/f9p-h-rtk-series/standard-f9p-uart/overview

14.4 新手推荐结论

如果你是第一台机：

• 先买 M10

如果你已经明确要做：

• RTK
• 视觉与 RTK 融合
• 精确自主飞行

那可以一步到位考虑：

• F9P

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15. 数传怎么选

数传主要用于：

• 地面站看状态
• 改参数
• 看日志
• 执行任务

新手常见选择：

• SiK 433MHz
• SiK 915MHz

选择原则：

• 看你所在地区频段是否合规
• 看地面站和机载端配套

如果只是近距离调试，也可以先靠：

• USB
• Wi-Fi 网桥

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16. 遥控器和接收机怎么选

即使你准备做全自主，也建议你准备遥控器。

原因：

• 首飞需要人工接管
• 出问题时能切模式
• 机载电脑失控时能救机

推荐品牌：

• Radiomaster
• FrSky
• Futaba

对新手性价比高的思路：

• Radiomaster TX16S

16.1 为什么遥控器不能省

很多新手会问：

我都准备用机载电脑自主飞行了，为什么还要买遥控器？

原因很直接：

1. 首飞必须人工接管
2. 自动程序出错时需要立刻切回人工
3. GPS、视觉、机载电脑任何一项出问题，遥控器都是最后保险
4. 调试电机、模式切换、返航、紧急降落都需要它

所以对新手来说：

遥控器不是可选项，而是安全必需品

16.2 遥控器需要看哪些参数

你买遥控器时主要看：

1. 通道数
2. 协议生态
3. 接收机是否好买
4. 是否支持外置高频头
5. 是否方便设置飞行模式开关

对 PX4 四旋翼来说，建议至少：

8 通道以上

更舒服的是：

12 - 16 通道

因为你后面通常要分配：

• 解锁
• 飞行模式切换
• 返航
• 降落
• 云台或扩展功能

16.3 推荐品牌和定位

性价比和资料最友好

• Radiomaster

典型型号：

• Radiomaster TX16S
• Radiomaster Boxer

优点：

• 社区用户多
• 配置资料多
• 可扩展性强
• 适合学习

传统航模生态

• FrSky

更偏高端和稳定

• Futaba

16.4 新手最推荐的实际选择

如果你是第一次做 PX4，我更推荐：

• 遥控器：Radiomaster TX16S
• 接收机：与其配套的 ELRS 或 SBUS 接收机

原因：

• 后面无论做基础飞行还是自主飞行都够用
• 通道数足够
• 资料最多

16.5 接收机怎么选

接收机不是随便买的，它必须和你的遥控器协议一致。

常见协议思路：

• SBUS
• CRSF
• ELRS
• PPM，现在不太推荐新项目继续选

对 PX4 新手而言，我建议优先考虑：

方案 A：SBUS

优点：

• 接线直观
• PX4 资料多
• 很多传统接收机都支持

方案 B：CRSF / ELRS

优点：

• 延迟低
• 链路质量好
• 现在越来越常见

如果你是纯新手，想尽量少踩坑：

• 首选 SBUS

如果你已经熟悉一点航模或者想后面长期用：

• 可以选 ELRS

16.6 遥控器与接收机推荐搭配

最稳妥入门搭配

• 遥控器：Radiomaster TX16S
• 接收机：支持 SBUS 的接收机

偏新式链路搭配

• 遥控器：Radiomaster TX16S
• 接收机：ExpressLRS 接收机

16.7 遥控器在飞机上具体起什么作用

常见控制分工如下：

• 左摇杆：油门、偏航
• 右摇杆：俯仰、横滚
• 开关 1：手动 / 定高 / 定点
• 开关 2：返航
• 开关 3：降落或任务模式

所以你的遥控器至少要有：

• 两个摇杆
• 两个以上可配置开关

16.8 接收机接到飞控哪里

一般接到飞控的：

• RC IN

如果使用：

• SBUS
• PPM
• CRSF

具体还是以 Pixhawk 6C Mini 引脚说明和接收机说明书为准。

最核心的原则是：

1. 信号线接对
2. 电源线极性接对
3. 不要把 5V 和 GND 接反

16.9 新手最常见的遥控器错误

1. 遥控器和接收机协议不一致
2. 只买遥控器，不买匹配接收机
3. 接收机供电接反
4. 遥控器通道没映射好
5. 开关逻辑没配置就直接起飞

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17. 遥控器、接收机、数传、GPS、机载电脑与飞控怎么连接

这一节非常重要。

很多新手硬件其实都买对了，但就是接线接乱了。

下面我用简单 ASCII 图把整体连接关系画出来。

17.1 整体连接拓扑图

                         [ 遥控器 ]
                              |
                         无线链路
                              |
                         [ 接收机 ]
                              |
                           RC IN
                              |
    [ GPS/罗盘 ] --------> [ Pixhawk 6C Mini ] <-------- [ 数传机载端 ]
         |                        |   |   |                      |
         |                        |   |   |                      |
      GPS/I2C                  POWER MAIN TELEM               无线链路
                                 |    |    |                      |
                                 |    |    +------------------> [ 地面站 ]
                                 |    |
                                 |    +--> ESC1 -> Motor1
                                 |    +--> ESC2 -> Motor2
                                 |    +--> ESC3 -> Motor3
                                 |    +--> ESC4 -> Motor4
                                 |
                         [ 电源模块 Power Module ]
                                 |
                              [ 电池 ]


                [ 机载电脑 Raspberry Pi / Jetson ]
                               |         |
                               |         +--> 相机 / 雷达 / UWB / 视觉模块
                               |
                              UART
                               |
                            TELEM2
                               |
                      [ Pixhawk 6C Mini ]

17.2 新手怎么理解这个图

你可以把它分成三条主线：

主线 1：动力线

电池 -> 电源模块/PDB -> ESC -> 电机

主线 2：飞控控制线

飞控 MAIN OUT -> ESC 信号线

主线 3：通信与传感器线

GPS -> 飞控
接收机 -> 飞控
数传 -> 飞控
机载电脑 -> 飞控

17.3 一条最重要的原则

动力供电和信号通信要分清楚

很多新手一开始最容易混淆：

• 哪些线是供电线
• 哪些线是信号线
• 哪些接口只能接串口
• 哪些接口不能直接给大功耗设备供电

---

18. Pixhawk 6C Mini 与机载电脑串口怎么连接

这部分是你特别点名要的内容，我单独展开。

18.1 最常见连接方式

最常见的是用 TELEM 串口把飞控连到机载电脑。

典型思路：

• 飞控：TELEM2
• 机载电脑：UART

例如：

• Raspberry Pi 的硬件串口
• Jetson 的 UART 引脚
• 或 USB 转串口模块

18.2 串口连接的核心原则

串口接线记住一句话：

TX 接对方 RX
RX 接对方 TX
GND 对 GND

18.3 飞控和机载电脑的串口连接示意图

       Pixhawk 6C Mini TELEM2                机载电脑 UART
     +------------------------+            +------------------+
     | TX --------------------+----------> | RX               |
     | RX <-------------------+----------- | TX               |
     | GND -------------------+----------> | GND              |
     | 5V ----(一般不建议用于大功耗供电)--> | 不建议直接给机载电脑供电 |
     +------------------------+            +------------------+

18.4 用 Raspberry Pi 时怎么理解

如果你用的是 Raspberry Pi，逻辑关系就是：

Pixhawk TELEM TX -> Raspberry Pi RX
Pixhawk TELEM RX -> Raspberry Pi TX
Pixhawk GND      -> Raspberry Pi GND

你还要额外给 Raspberry Pi 单独供电：

主电池 -> DC-DC 5V 稳压 -> Raspberry Pi

不能指望飞控的一个小串口口子给树莓派稳定供电。

18.5 用 Jetson 时怎么理解

如果你用的是 Jetson，逻辑也是一样：

Pixhawk TELEM TX -> Jetson RX
Pixhawk TELEM RX -> Jetson TX
Pixhawk GND      -> Jetson GND

Jetson 同样需要独立稳压供电。

18.6 机载电脑供电示意图

                [ 主电池 ]
                    |
         +----------+-----------+
         |                      |
         |                      |
 [ 电源模块 -> Pixhawk ]   [ DC-DC / BEC 稳压模块 ]
                                |
                                +--> 5V -> Raspberry Pi
                                或
                                +--> 12V -> Jetson 载板

18.7 新手最容易犯的串口连接错误

1. TX 接 TX
2. RX 接 RX
3. 没共地，也就是没接 GND
4. 错把飞控串口 5V 当成机载电脑主供电
5. 串口号用错
6. 波特率不一致

18.8 新手最推荐的实际做法

如果你是第一次接机载电脑，我建议优先：

方案 A：USB 连飞控

优点：

• 最简单
• 最容易调试

缺点：

• 实机长期固定不够优雅
• 插头抗震一般

方案 B：TELEM2 对接 UART

优点：

• 正规做法
• 适合最终上机

缺点：

• 接线要求更细

如果你是第一次验证通信链路，建议：

1. 先用 USB 打通软件
2. 再换成 TELEM2 <-> UART

---

19. 典型接线图：新手学习机推荐连接方式

下面给你一个适合 Pixhawk 6C Mini + GPS + 数传 + 接收机 + 机载电脑 的参考接线图。

19.1 参考连接图

                           [ GPS + Compass ]
                                  |
                               GPS/I2C
                                  |
                         +-------------------+
                         | Pixhawk 6C Mini   |
                         |                   |
电源模块 PM -----------> | POWER             |
接收机 SBUS/CRSF ------> | RC IN             |
数传机载端 -----------> | TELEM1            |
机载电脑 UART --------> | TELEM2            |
ESC1 信号 ------------> | MAIN OUT 1        |
ESC2 信号 ------------> | MAIN OUT 2        |
ESC3 信号 ------------> | MAIN OUT 3        |
ESC4 信号 ------------> | MAIN OUT 4        |
                         +-------------------+

19.2 机载电脑扩展示意图

        [ 相机 ] ----+
                     |
        [ 雷达 ] ----+----> [ 机载电脑 ] ---- UART ----> [ Pixhawk 6C Mini ]
                     |
         [ UWB ] ----+

19.3 这个结构的含义

这里的逻辑是：

1. 飞控负责基础飞行稳定
2. 机载电脑负责高级感知和算法
3. 机载电脑把结果通过串口送给 PX4

这样分工最清晰，也最符合 PX4 常见工程实践。

---

20. 机载电脑、飞控、接收机和数传安装位置建议

不只是"能连上"就够了，安装位置也很重要。

20.1 GPS 安装位置

• 尽量机身顶部
• 尽量抬高
• 远离电源线和电调

20.2 接收机安装位置

• 尽量远离强干扰源
• 天线不要被碳板完全遮挡
• 两根天线尽量有角度展开

20.3 数传安装位置

• 天线尽量竖直
• 与接收机天线适当分开
• 避免贴着大电流线走

20.4 机载电脑安装位置

• 尽量靠近重心
• 预留散热
• 避免直接暴露在桨下强振位置
• 串口线尽量短且固定好

20.5 飞控安装位置

• 靠近机体重心
• 箭头朝机头
• 用减振但不要过软

---

21. 测高和近地感知怎么选

21.1 为什么要加测距传感器

因为：

• 气压计会漂
• 低空定高更依赖测距
• 室内、近地悬停更稳定

21.2 你有哪些选择

简单近地定高

• I2C 小型 ToF 激光

更稳的开发选择

• ARK DIST SR / MR
• LightWare
• 带测距的 ARK Flow

PX4 官方距离传感器页面说明，测距数据可用于：

• 地形跟随
• 地形保持
• 改善降落行为
• 精准悬停

参考：

• https://docs.px4.io/main/en/sensor/rangefinders

官方页面还列出了当前 PX4 支持的一批测距设备，包括：

• ARK DIST SR
• ARK DIST MR
• LightWare
• TeraRanger
• 以及带测距的 ARK Flow

21.3 新手推荐

如果你做近地定高和室内实验，推荐优先考虑：

• ARK Flow
• ARK DIST SR
• Holybro VL53L1X

原因：

• PX4 生态兼容度高
• 文档相对多

---

22. 光流怎么选

22.1 光流是干什么的

光流可以帮助无人机在没有 GPS 的时候估计水平移动，尤其适合：

• 室内
• 低空
• 地面纹理明显的环境

22.2 推荐思路

优先考虑：

• ARK Flow

因为它在 PX4 生态里支持成熟，而且有些型号还带测距。

22.3 光流使用前提

光流不是"装上就能飞"。

它通常要求：

1. 离地高度在可工作范围内
2. 地面有纹理
3. 光照不能太差
4. 最好结合测距传感器一起用

---

23. 机载电脑怎么选

23.1 机载电脑是干什么的

飞控负责"飞"。

机载电脑负责"算"。

它常见负责：

• 视觉定位
• 目标检测
• 路径规划
• 避障
• Offboard 控制
• ROS 2 节点

23.2 新手三档推荐

第一档：最容易上手

• Raspberry Pi 5

Raspberry Pi 官方当前资料显示，Pi 5 提供：

• 最高 16GB 内存版本可选
• USB 3.0
• 千兆网口
• 摄像头接口
• 5V 5A 推荐供电

参考：

• https://www.raspberrypi.com/documentation/hardware/raspberrypi/specs.md

适合：

• MAVSDK
• ROS 2 基础开发
• 轻量视觉
• 日志采集

第二档：做视觉和 AI 更合适

• NVIDIA Jetson Orin Nano
• NVIDIA Jetson Orin NX

NVIDIA 当前官方资料显示：

• Orin Nano 适合作为入门 AI 边缘计算平台
• Orin NX 提供更高性能，适合多传感器和视觉任务

参考：

• https://developer.nvidia.com/embedded/develop/hardware

适合：

• 深度相机
• VIO
• 目标检测
• 避障
• 多相机融合

第三档：只做控制，不做重视觉

• Raspberry Pi 4 / 5

已经够用。

23.3 我给你的实际建议

如果你目前主要想做：

• PX4 定点飞行
• 定高飞行
• 外部定位接入
• Offboard 控制

优先买：

Raspberry Pi 5

如果你明确要做：

• VIO
• 深度相机
• AI 识别
• 室内自主

优先买：

Jetson Orin NX 8GB / 16GB

23.4 机载电脑选型时必须考虑的事情

1. 重量
2. 供电
3. 散热
4. 固定方式
5. 串口与网口数量
6. 相机接口

很多新手只看算力，不看：

• 飞机还能不能飞起来
• 电池还能飞多久
• 供电稳不稳

---

24. 深度相机 / 视觉传感器怎么选

如果你后面要做：

• VIO
• 室内定位
• 避障

常见思路：

• Intel RealSense
• Luxonis OAK-D

这类传感器的重点不是"能不能识别"，而是：

1. 驱动稳不稳
2. 机载电脑跑不跑得动
3. 与 ROS 2 集成方不方便
4. 重量和供电是否合适

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25. 新手最推荐的两套硬件方案

25.1 方案 A：最稳的 PX4 入门学习方案

目标：

• 先飞起来
• 先完成定高、定点、任务飞行
• 后续再接机载电脑

推荐配置：

• 机架：X500 v2 或同级 450-500 机架
• 飞控：Pixhawk 6C Mini
• 电源模块：原厂配套 PM02 一类
• GPS：M10
• 数传：SiK 433/915
• 遥控器：Radiomaster TX16S
• 电机：2216 / 2218
• ESC：20A - 30A
• 螺旋桨：10x4.5
• 电池：4S 5000mAh

优点：

• 成本相对可控
• 够稳
• 够学
• 后续扩展空间大

25.2 方案 B：面向机载电脑和视觉实验的方案

目标：

• 做外部定位
• 做室内定位
• 做 Offboard
• 做深度相机

推荐配置：

• 机架：500 级及以上，顶板空间充足
• 飞控：Pixhawk 6C Mini
• 电源模块：原厂配套
• GPS：M10 或 F9P
• 光流：ARK Flow
• 测距：ARK DIST SR 或同级
• 机载电脑：Jetson Orin NX 或 Raspberry Pi 5
• 数传：SiK + Wi-Fi
• 电机：偏保守选型，保证富余推力
• 电池：按载荷重新核算

---

26. 推力怎么估算，新手怎么避免选错动力

26.1 一条原则

总最大拉力至少要达到整机重量的：

2 倍以上

更适合开发和安全冗余的建议是：

2.5 倍到 3 倍

26.2 举例

如果你的整机最终起飞重量是：

2kg

那四个电机总最大拉力最好至少：

5kg 左右

也就是单电机最大推力最好至少：

1.2kg - 1.5kg

26.3 为什么要留富余

因为真实飞行里还会遇到：

• 电池电压下降
• 热衰减
• 风
• 载荷变化
• 桨效率损失

---

27. DIY 组装前，你应该先准备哪些工具

建议准备：

• 内六角工具
• 十字螺丝刀
• 扎带
• 热缩管
• 万用表
• 焊台
• 焊锡
• 绝缘胶带
• 线程胶
• 螺旋桨平衡器

如果你买的是免焊接套件，焊接工作会少很多。

---

28. DIY 组装顺序应该怎样

这是新手最容易乱的地方。

正确顺序建议如下：

1. 先装机架
2. 再装电机和 ESC
3. 再装电源分配与电源模块
4. 再装飞控减震座和飞控
5. 再装 GPS
6. 再装数传和接收机
7. 再装机载电脑
8. 最后才装螺旋桨

注意：

所有调试阶段，螺旋桨都先不要装

---

29. 详细组装步骤

29.1 第一步：组机架

做法：

1. 按说明书把底板、机臂、顶板装好
2. 确保四个机臂角度一致
3. 所有螺丝拧紧，但不要暴力滑丝

检查要点：

• 机架不歪
• 没有松动
• 安装孔位方向正确

29.2 第二步：安装电机

做法：

1. 每个机臂末端安装一个电机
2. 电机线朝机臂走线
3. 用扎带固定，避免甩动

检查要点：

• 螺丝长度合适，不能顶到电机线圈
• 四个电机安装牢固

29.3 第三步：安装 ESC

做法：

1. 每个电机配一个 ESC
2. ESC 固定在机臂或中心板附近
3. 动力线接电源分配板
4. 信号线后续接飞控 MAIN OUT

检查要点：

• 动力线正负极绝不能接反
• 焊点牢固
• 绝缘做好

29.4 第四步：安装电源模块

做法：

1. 电池先接到电源模块输入
2. 电源模块输出再去 PDB 或飞控供电口
3. 按原厂接线图接到飞控 POWER 口

检查要点：

• 再次确认极性
• 万用表测输出电压
• 不要把动力电池直接接到飞控错误接口

29.5 第五步：安装飞控

做法：

1. 飞控尽量安装在机身重心附近
2. 使用减震胶或减震平台
3. 飞控箭头朝机头方向

检查要点：

• 飞控方向不能装反
• 飞控必须固定牢靠
• 不能软到晃来晃去

29.6 第六步：安装 GPS / 罗盘

做法：

1. GPS 尽量装在顶部高位
2. 尽量远离电源线、数传、电机、电调
3. 有条件使用 GPS 支架抬高

检查要点：

• 防止电磁干扰
• 罗盘方向后面需要在 PX4 中校准

29.7 第七步：安装接收机和数传

做法：

1. 接收机接 RC 输入
2. 数传接 TELEM 口
3. 天线位置尽量避开碳板遮挡和高噪声源

29.8 第八步：安装机载电脑

做法：

1. 固定在减振较好的平台上
2. 预留散热空间
3. 单独规划供电
4. 串口连接飞控

检查要点：

• 机载电脑电源不能乱接
• 不能从飞控小电流口硬拉大功耗设备

29.9 第九步：最后安装螺旋桨

做法：

1. 确认电机转向
2. 确认桨型号和方向
3. 确认 CW / CCW 对应正确
4. 锁紧螺母

这是最后一步。

没完成调参前，不要装桨。

---

30. 飞控接线时最常见的错误

30.1 直接把电池接错飞控

后果：

• 烧飞控

30.2 电机信号线顺序乱

后果：

• 电机编号不对
• 飞机起飞即翻

30.3 GPS 太靠近电调和供电线

后果：

• 罗盘干扰大
• 定位不稳

30.4 机载电脑从错误接口取电

后果：

• 重启
• 掉压
• 干扰飞控

30.5 飞控方向装反

后果：

• 校准后仍然控制异常

---

31. 电机、电调、桨、电池的简单匹配口诀

新手可以先记住这个顺序：

机架尺寸 -> 桨尺寸 -> 电池节数 -> 电机 KV -> ESC 电流

再记一条：

宁可保守，不要极限卡边

也就是说：

• 电机推力留余量
• ESC 电流留余量
• 电池容量和载荷平衡

---

32. 新手第一次采购，建议优先考虑的品牌

下面是我给新手的实用建议，不是"唯一正确答案"，而是以 PX4 兼容性、资料、可获得性为优先。

32.1 飞控

• Holybro
• CUAV

本教程演示优先：

• Holybro Pixhawk 6C Mini

32.2 GPS / RTK

• Holybro
• CUAV

入门：

• M10

进阶：

• F9P

32.3 电机

• T-Motor
• SunnySky
• Holybro 套件原配

32.4 ESC

• Hobbywing XRotor
• T-Motor
• Holybro 套件原配

32.5 机载电脑

• Raspberry Pi
• NVIDIA Jetson

32.6 机架

• Holybro
• Tarot
• 通用 450 / 500 级碳纤维机架

---

33. 如果你让我给一个最推荐的新手采购方案

如果你的目标是：

• 入门 PX4
• 学机载电脑
• 做定高、定点、Offboard
• 后面加视觉

我会建议你这样买：

方案

• 飞控：Pixhawk 6C Mini
• 机架：500 级碳纤维机架，或直接 Holybro X500 v2
• 电源模块：原厂配套
• GPS：Holybro M10
• 数传：SiK
• 遥控器：Radiomaster TX16S
• 动力：套件原配，或 2216/2218 + 20A/30A + 1045
• 电池：4S 5000mAh
• 机载电脑：先 Raspberry Pi 5，以后升级 Jetson Orin NX
• 近地传感器：ARK Flow 或 ARK DIST SR

原因：

• 这个方案学习曲线最平滑
• PX4 文档和社区资料较多
• 后面扩展机载电脑最方便

---

34. 新手阶段哪些钱该花，哪些先别急着花

34.1 该花的钱

• 飞控
• 电源模块
• 遥控器
• GPS
• 好一点的电池
• 稳定的电机 / ESC

34.2 先别急着花的钱

• 一上来就 RTK 全套
• 一上来就 3D 激光雷达
• 一上来就超重 AI 机载电脑
• 一上来就全自动避障平台

先把基础平台飞稳，比什么都重要。

---

35. 装完硬件后，下一步做什么

装完硬件后，你应该进入第二阶段：

1. 安装 QGroundControl
2. 刷写 PX4 固件
3. 配置机型
4. 校准传感器
5. 校准遥控器
6. 检查电机方向
7. 设置飞行模式
8. 试飞定高
9. 再试飞定点
10. 再接机载电脑

这些内容我会在下一份文档里详细讲。

---

36. 参考资料

• PX4 官方文档
  https://docs.px4.io/main/en/
• Pixhawk 6C Mini 官方页面
  https://holybro.com/products/pixhawk-6c-mini
• Pixhawk 6C 官方概览
  https://docs.holybro.com/autopilot/pixhawk-6c/overview
• Holybro X500 v2
  https://docs.holybro.com/drone-development-kit/px4-development-kit-x500v2
• Holybro X500 v2 商店页
  https://holybro.com/products/px4-development-kit-x500-v2
• Holybro M10 GPS
  https://holybro.com/products/m10-gps
• Holybro M10 文档
  https://docs.holybro.com/gps-and-rtk-system/m8n-m9n-m10-gps/standard-m10-m9n-m8n-gps/overview
• Holybro F9P 文档
  https://docs.holybro.com/gps-and-rtk-system/f9p-h-rtk-series/standard-f9p-uart/overview
• PX4 距离传感器
  https://docs.px4.io/main/en/sensor/rangefinders
• Raspberry Pi 硬件规格
  https://www.raspberrypi.com/documentation/hardware/raspberrypi/specs.md
• NVIDIA Jetson 硬件页面
  https://developer.nvidia.com/embedded/develop/hardware
• T-Motor MN3110
  https://store.tmotor.com/product/mn3110-motor-navigator-type.html