PX4 開源飛控系統發布 v1.15 穩定版：ROS 2 整合強化、新增投擲起飛模式等重大更新一次看
開源飛控系統 PX4 Autopilot 正式釋出 v1.15 穩定版，帶來實驗性投擲起飛模式、強化 ROS 2 整合介面、改良狀態估測演算法、擴展硬體支援及地理圍欄增強等多項重要更新，由 48 位貢獻者提交 1,397 次 commit 完成。
文章重點
- PX4 Autopilot v1.15 穩定版正式發布，由 48 位貢獻者提交 1,397 次 commit 完成。
- 新增實驗性投擲起飛模式（Throw Mode），使用者可將多旋翼無人機拋向空中直接啟動飛行。
- 推出 PX4 ROS 2 Interface Library C++ 函式庫，大幅簡化 ROS 2 環境下控制 PX4 的流程。
- 狀態估測系統升級為誤差狀態卡爾曼濾波器，提升收斂性、數值穩定性及計算效率。
- 新增 Zenoh pico 輕量通訊協定實驗性支援，有望降低延遲並提高通訊可靠性。
開源無人機飛控系統 PX4 Autopilot 正式發布最新穩定版 v1.15，為無人載具開發者帶來多項重大改進，包括與 ROS 2 及 uXRCE-DDS 中介軟體的更緊密整合、硬體支援擴展以及導航能力提升。PX4 v1.15 持續為各類空中機器人平台——包括多旋翼無人機、固定翼、eVTOL 等——提供統一的程式碼基礎，並具備先進的控制演算法與精密的感測器融合能力。
新增投擲起飛模式：輕拋即飛
v1.15 最令人興奮的新增功能之一，是實驗性的投擲起飛模式（Throw Mode）。使用者只需將多旋翼無人機拋向空中即可啟動飛行，省去手動起飛程序，有望在多種場景下加快無人機部署速度。雖然目前仍處於實驗階段，但此功能展現了社群持續推動無人機技術邊界的決心。
uXRCE-DDS 介面增強
uXRCE-DDS 介面在本次更新中獲得重要改進。DDS Topics YAML 現在支援使用 subscription_multi 參數，可將指定的 ROS 2 主題傳送至專門保留給 ROS 2 的獨立 uORB 主題實例。此變更使 PX4 能區分來自 ROS 和 PX4 uORB 發布者的更新，讓 ROS 2 使用者對訊息與既有 uORB 主題的互動方式擁有更大的控制權。
Gazebo 模擬改進
本版本大幅增強了 Gazebo 模擬功能，新增 Advanced Plane 模擬支援，並將 Gazebo 與 PX4 SITL 進行分離。這些改進為開發者提供更真實、更靈活的測試環境，有助於更精確地模擬複雜飛行情境，並簡化新飛控演算法與功能的開發流程。
強化 ROS 2 整合
PX4 v1.15 推出實驗性的 PX4 ROS 2 Interface Library，這個 C++ 函式庫大幅簡化了從 ROS 2 環境控制 PX4 的流程，提供高階的載具控制與感測器資料存取介面，抽象化了 PX4 與 ROS 2 通訊中的大量複雜性。這項開發是邁向以 PX4 驅動無人機無縫支援複雜機器人系統架構的重要一步。
固定翼與 VTOL 增強
PX4 v1.15 針對固定翼和 VTOL（垂直起降）飛行器帶來多項改進。固定翼方面包括簡化空速感測器配置及強化高風速環境下的穩定性。VTOL 方面則新增將反向過渡傾轉時間作為可調參數，並為尾坐式（tailsitter）構型在穩定模式下新增自動俯仰漸變功能，有助於在關鍵過渡階段實現更穩定、高效的運作。
新增位置慢速模式：精準操控
全新的**位置慢速模式（Position Slow Mode）**是標準位置模式的精細化版本，具備使用者可自訂的速度限制功能，非常適合室內導航、狹窄空間操作或搬運精密酬載等需要精確、緩慢移動的場景，提供額外的安全性與控制層級。
擴展硬體支援
v1.15 版本擴大了硬體支援範圍，涵蓋新的飛控板與感測器。更廣泛的硬體相容性為開發者和使用者在建構或升級無人機系統時提供更多選擇，有望為各種應用帶來更專業化且具成本效益的解決方案。
增強光流感測器支援
PX4 v1.15 大幅改善光流感測器的整合，提升了位置估測的準確性與可靠性，特別是在 GPS 訊號遮蔽的環境中。無人機操作員可期待在具有挑戰性的光線條件下獲得更佳表現，同時與各種光流感測器的相容性也有所提升。
改良任務續飛功能
PX4 v1.15 增強了任務續飛功能，在恢復中斷任務時能更妥善地處理雲台與相機指令。此改進確保酬載系統在任務執行期間運作更順暢，有望提升資料蒐集品質，並減少因相機或雲台操作不完整而需重新執行任務的情況。
地理圍欄增強
PX4 的地理圍欄系統在本次發布中獲得顯著改善，包括更強健的邊界執行、改良的複雜圍欄形狀處理，以及與任務規劃的更佳整合。這些增強功能提升了安全性與法規遵循能力，在空域管制嚴格的區域尤為重要。
實驗性 Zenoh pico 支援
PX4 v1.15 引入對 Zenoh pico 輕量級通訊協定的實驗性支援，為 PX4 驅動的無人機與地面站或其他網路設備之間開啟了高效資料交換的新可能。雖然仍處於早期階段，此功能有望降低延遲、提高頻寬利用率，並增強各種無人機應用中的整體通訊可靠性。
改良狀態估測
估測系統獲得重大升級，核心是全新的誤差狀態卡爾曼濾波器（Error-State Kalman Filter）。此變更帶來改善的收斂性、數值穩定性及計算效率。關鍵更新包括 Joseph 穩定化協方差更新演算法、透過 MAVLink 進行手動位置更新，以及輔助全球位置融合。此外還包括增強的磁力計處理、升級的光流功能及更新的偏航緊急估測器，使狀態估測在各種飛行條件下更加精確可靠。
貢獻者與提交統計
v1.15 版本由 48 位貢獻者完成，共提交 1,397 次 commit 至 PX4-Autopilot 專案。另有多位社群成員協助飛行測試、貢獻文件，並準備發布公告。PX4 團隊感謝每一位貢獻者的出色努力與奉獻。
如何取得此版本
使用者可直接從 GitHub 取得最新及歷史版本，也可選擇從原始碼建構或使用 PX4 Autopilot repository 的 GitHub Releases 頁面上的預建二進位檔。同樣可使用 QGroundControl 地面站軟體，按照一貫流程將 PX4 v1.15 直接載入支援的飛控板。
關於 PX4
PX4-Autopilot 是一個針對無人機及其他無人載具的開源飛控專案，提供開發者建構複雜且強健的安全關鍵系統所需的基礎設施。PX4 由 Dronecode 非營利組織託管，該組織隸屬於 Linux Foundation。
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本文由 LAETimes 編輯部審核發佈 ·
