PX4 開源飛控系統 v1.14 正式發布:動態控制分配、ROS 2 原生支援等重大更新一次看
PX4 Autopilot v1.14 正式釋出,帶來動態控制分配、ROS 2 原生整合、全新 Gazebo 模擬器命名架構、PWM 馬達預設值更新及新硬體支援等重要升級,由 45 位社群貢獻者完成近 2,000 次提交。

文章重點
- PX4 Autopilot v1.14 正式發布,由 45 位社群貢獻者完成近 2,000 次提交
- 動態控制分配成為預設混控系統,舊版混控器已全面移除
- ROS 2 原生支援透過全新 uXRCE-DDS 中介軟體取代 MicroRTPS 橋接
- 新增 Cubepilot Cube Orange+ 與 Holybro Unicore UM982 GPS 硬體支援
- PWM 馬達解除武裝值從 900us 調整為 1000us,校準範圍統一為 1000-2000us
PX4 Autopilot v1.14 正式發布
PX4 Autopilot 是一款開源、跨平台的飛行控制系統,專為無人機及其他無人載具設計。它為多旋翼無人機、固定翼飛機、地面車輛及水面船艇等多種載具類型提供統一的程式碼庫,並配備先進的控制演算法與精密的感測器融合技術。如今,PX4 Autopilot v1.14 版本正式發布,以下是主要更新與改進摘要。
致動器設定介面全面升級,QGroundControl UI 更新
本次更新大幅簡化了致動器(Actuator)輸出的設定流程,使其能更輕鬆地對應硬體配置。該功能已整合至 QGroundControl 使用者介面中,讓無人機的設定與配置變得更加直覺。無人機開發者在打造硬體時也擁有更大的彈性。
全新的致動器設定取代了過去定義載具幾何結構、馬達映射及其他功能所需的混控器(Mixer)檔案,允許使用者透過參數建立個別的混控幾何與致動器映射。常用的設定仍可從預設機架中直接選取。
舊版混控器檔案的方式等於將幾何結構與輸出硬編碼,限制了每個馬達與致動器在機架上的使用方式。透過動態控制分配(Dynamic Control Allocation),設定更具彈性,可在執行時透過參數輕鬆調整。例如,選擇通用機架時可自行指定幾何結構與輸出映射;選擇特定的即飛(Ready-to-Fly)載具則會預先配置一切;而選擇像 X500 這樣的機架,幾何結構雖已固定,但馬達仍可自由連接並映射至任何飛控輸出協議與通道。
致動器設定 UI 在 PX4 v1.13 中為實驗性功能,如今已成為所有使用者的預設設定。使用新版致動器設定介面需搭配 QGC v4.2.0 或更新版本!
全新混控系統:動態控制分配正式啟用
新的混控系統提供動態控制分配功能,支援 VTOL(垂直起降)及自適應控制等進階飛行模式。它改善了資源運用方式,大幅降低飛行中發生墜機的可能性。動態控制分配現已成為預設選項——舊版混控器已被全面移除。
ROS 2 原生橋接支援
PX4 Autopilot 現已原生支援 ROS 2。ROS 2 橋接讓 PX4 能與其他系統及感測器高效通訊,促進資料共享。ROS 2 正逐漸成為機器人系統的標準,這項新功能讓開發者能更有效地存取更多硬體與軟體系統。
PX4 平台引入了全新的中介軟體 uXRCE-DDS,取代 PX4 v1.13 中使用的 MicroRTPS 橋接。此變更強化了與 ROS 2 的整合,實現更流暢的通訊流程。新架構對 uORB 與 ROS 2 主題使用相同的訊息定義,並維護在單一共用儲存庫中。這也為 microROS 鋪路,使 ROS 2 節點能直接在 PX4 內定義。
對於從 PX4 v1.13 過渡的使用者,需使用新的 XRCE_DDS 代理程式,並以新的訊息定義重新建構應用程式。應用程式碼也需要進行小幅修改,例如調整主題名稱以符合新的命名模式,以及修改 QoS 設定。
Gazebo 模擬器:不只是改名
沒錯,原本的 Gazebo 現已更名為 Gazebo-Classic,而新版 Gazebo 則直接稱為 Gazebo。但這不僅僅是名稱變更。新的命名讓使用模擬系統時更容易理解與查找資訊。新命名遵循版本編號,上游 Gazebo 專案的當前穩定版本識別為「Harmonic」,而 Classic 則基於 Gazebo11。
因此,模擬器的命名慣例有所變更。Gazebo Classic 的建構目標現以「gazebo-classic_」為前綴,而 Gazebo 目標則以「gz_」為前綴。Gazebo Classic 仍可在 Ubuntu 20.04 或更舊版本中使用,但從 Ubuntu 22.04 起僅支援新版 Gazebo。Gazebo 支援多種載具並可用於多載具模擬,但載具種類尚不及 Gazebo Classic 豐富。開源機器人基金會(Open Source Robotics Foundation)歡迎社群貢獻以擴展模擬目標。
PWM 馬達預設值更新
馬達的脈波寬度調變(PWM)預設限制已更新。解除武裝(Disarmed)非轉動狀態現設定為 1000us(原為 900us);武裝(Armed)後的最低推力怠速旋轉為 1100us,最大推力最高輸出為 1900us。馬達與電子調速器(ESC)的 PWM 校準範圍統一維持在 1000us 至 2000us 之間。此調整已在所有測試過的 ESC 上驗證有效,目的在於簡化 PWM 校準與設定。
重要提醒: 更新前請確認您的馬達在 PWM 輸出 1000us 時不會轉動,務必先拆除螺旋槳。請參照更新後的 PWM 校準指南。
新增與改良硬體支援
本版本新增支援兩款飛行控制器:Cubepilot Cube Orange+ 和 Holybro Unicore UM982 GPS。此外,改善了 VOXL 2 的支援,並修復了 Cubepilot Cube Black 在 CAN1 連接 CAN 裝置並通訊時硬體偵測失敗的問題。
社群貢獻
PX4 Autopilot v1.14 是數月努力的成果,共有 45 位社群成員 貢獻了近 2,000 次提交(commits)。貢獻者來自各個領域,包括業界領袖、愛好者、研究生及研究人員。這次更新意味著開發者能更有效地運用無人機與機器人技術,為終端使用者提供更好的效能與彈性。
Dronecode 基金會技術指導委員會(TSC)主席 Daniel Agar 表示:
「PX4 最新版本透過支持者的社群貢獻帶來了大量修復。我們對新功能感到興奮,這些功能支援更先進的使用案例。隨著我們持續發展程式碼庫,PX4 在現代架構中扮演更核心的角色,作為控制整體運作的安全關鍵元件,而非過去那個令人卻步的黑盒子。」
Dronecode 基金會總經理 Ramón Roche 表示:
「全新的 PX4 Autopilot 穩定版為開發者提供了堅實的基礎,讓他們能從微控制器延伸至伴飛電腦上的 Linux 領域,同時取得開發下一代 AI 機器人所需的資源密集型控制演算法所需的即時遙測資料流。」
如何取得更新
使用者可直接從 GitHub 取得最新版本(及舊版本),可自行編譯原始碼或下載 GitHub 發布頁面上的預建二進位檔。也可透過 QGroundControl 以與以往相同的程序,直接將 v1.14 載入支援的飛行控制器。
關於 PX4
PX4 是一套開源飛控軟體,適用於無人機及其他無人載具。該專案為無人機開發者提供靈活的工具組,以共享技術並打造客製化的無人機應用解決方案。PX4 由 Linux 基金會旗下的非營利組織 Dronecode 託管。
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本文由 LAETimes 編輯部審核發佈 ·


