本技术涉及飞行器自动控制技术应用领域，具体涉及一体化飞控云开发系统。
背景技术：
1、随着科技的不断进步，无人机的智能化程度不断提高，应用场景也不断丰富。但是，专业造成的技术壁垒正在阻碍行业发展，人们愈发迫切地走向万物互联的通用时代。在我国大力发展低空经济的今天，无人机，甚至无人载具，也应该拥抱通用时代，突破专业壁垒，通过跨领域的技术共享实现万物互联。
2、但是，目前市面上大部分飞控系统仅针对无人机的控制，无法适用于其他类型的载具。然而，各类载具在控制逻辑上存在着相似性。通过针对性的软硬件设计，可以将飞控系统的设计理念和算法扩展到其他载具，实现一种通用控制系统，从而降低载具控制器的研发成本并加速相关技术的推广应用。
3、此外，飞控作为无人机的核心部件，负责控制和监测整个飞行器系统的稳定运行。然而，飞控系统的开发是一个极其复杂的过程，通常涉及到嵌入式软件、通信协议、数据处理等多个方面。在搭建开发环境时，开发者根据本地操作系统与编程语言选择合适的编译工具链，安装相应的集成开发环境(ide)，还要配置开发计算机与飞控硬件的连接。例如，对于一些主流的飞控硬件(如pixhawk和apm)，开发者需要安装特定的开发环境和驱动模组，包含gcc编译器、mavlink通信库等，windows操作系统还需要安装cygwin64以支持gcc，从而确保与飞控板的数据传输和通信的稳定运行。在配置过程中，网络和系统设置也是一个关键的考虑因素。由于飞控开发过程通常需要下载大量软件和数据，较慢或不稳定的网络连接可能导致下载失败或延误。而且一些开发工具对计算机硬件的要求较高，需要确保硬件性能可以满足飞控开发的需求。对于缺乏经验的飞控开发初学者来说，繁琐的配置与编译过程具有很高的学习成本和失败风险，需要查阅大量的技术文档和网络帮助，解决问题的效率较低。这不仅浪费了时间和精力，还可能使初学者对飞控开发失去信心。
4、因此，为了提高控制系统的开发效率，为通用型飞控提供云开发平台具有深远意义，既支持多种无人载具，又能简化环境配置和代码编译流程。
技术实现思路
1、本技术解决的技术问题是：如何提高飞行器通用控制系统的开发效率。为解决上述问题，本技术提供了一体化飞控云开发系统。
2、本技术一个实施例中提供了一体化飞控云开发系统，包括地面站、云开发平台和通用飞控硬件平台；所述地面站用于对飞控算法进行编辑和调试以得到控制代码，将所述控制代码上传所述云开发平台；所述云开发平台用于对上传的所述控制代码进行云端编译以生成控制固件，将所述控制固件返回至所述地面站；所述地面站还用于对接收到的所述控制固件进行模拟仿真测试，在所述模拟仿真测试通过时向所述通用控制硬件平台烧写所述控制固件和配置初始的控制参数；所述通用飞控硬件平台用于基于烧写的所述控制固件和所述控制参数执行无人飞行器的运动控制。
3、进一步的，所述地面站包括飞控算法开发模块、初始设置模块、模拟仿真模块；所述飞控算法开发模块用于对飞控算法进行代码编辑、调试的一体化处理，得到所述控制代码，以及在与所述云开发平台通信时将所述控制代码上传至所述云开发平台；所述初始设置模块用于从所述云开发平台接收编译完成的所述控制固件，以及在与所述通用飞控硬件平台通信时将所述控制固件烧写到所述通用飞控硬件平台；所述模拟仿真模块用于通过所述控制固件对应的仿真环境对所述控制固件进行模拟仿真测试，并将所述模拟仿真测试的结果反馈至所述初始设置模块；所述模拟仿真测试用于对所述控制固件进行实用验证和对所述飞控算法进行逻辑优化。
4、进一步的，所述地面站还包括飞行计划模块和飞行数据模块；所述飞行计划模块用于为所述无人飞行器设置飞行航线，以及在与所述通用飞控硬件平台通信时向所述用飞控硬件平台发送所述飞行航线的信息；所述飞行航线的信息用于被所述飞控硬件平台执行以实现所述无人飞行器的定点自动驾驶；所述飞行数据模块用于从所述飞控硬件平台获取所述无人飞行器的飞行日志信息，并基于所述飞行日志信息监测所述无人飞行器的飞行状态。
5、进一步的，所述通用飞控硬件平台包括传感器单元、主处理器单元、从处理器单元和日志存储单元；所述传感器单元包括姿态传感器、位置传感器和高度传感器，所述姿态传感器、所述位置传感器和所述高度传感器分别用于采集所述无人飞行器的姿态数据、位置数据和高度数据；所述主处理器单元与所述传感器单元通信，用于根据所述传感器单元的采集的姿态数据、位置数据和高度数据计算出所述无人飞行器当前的姿态信息，并生成对应的姿态控制指令和位置控制指令；所述从处理器单元与所述主处理器单元通信，用于根据所述姿态控制指令、所述位置控制指令和来自遥控器的遥控信号生成控制所述无人飞行器中电机和舵机的pwm信号；所述日志存储单元与所述传感器单元通信，用于记录所述主处理器单元生成的所述姿态控制指令、所述位置控制指令和所述从处理器单元生成的所述pwm信号，记录来自所述传感器单元的所述姿态数据、所述位置数据和所述高度数据，以及将记录的信息保存为飞行日志。
6、进一步的，所述主处理器单元包括姿态解算模块、姿态控制模块和位置控制模块；所述姿态解算模块与所述传感器单元通信，用于根据所述姿态传感器采集的所述姿态数据、所述位置数据和所述高度数据计算出所述无人飞行器当前的姿态信息；所述姿态控制模块与所述姿态解算模块通信，用于根据所述姿态信息和预设的目标姿态，生成对应的姿态控制指令；所述位置控制模块与所述传感器单元通信，用于根据所述传感器单元采集的所述位置数据和所述高度数据计算出所述无人飞行器的当前位置与预设的目标位置之间的偏差，以及生成对应的位置控制指令。
7、进一步的，所述从处理器单元包括遥控指令处理模块和电机舵机控制模块；所述遥控指令处理模块用于处理来自遥控器的遥控信号，生成对应的遥控指令；所述电机舵机控制模块与所述主处理器单元、所述遥控指令处理模块通信，用于根据所述主处理器单元生成的所述姿态控制指令、所述位置控制指令，和所述遥控指令处理模块生成的所述遥控指令，结合处理得到控制电机和舵机的所述pwm信号。
8、进一步的，所述日志存储单元包括数据处理模块和存储介质模块；所述数据处理模块，用于记录所述主处理器单元生成的所述姿态控制指令、所述位置控制指令和所述从处理器单元生成的所述pwm信号，以及记录来自所述传感器单元的所述姿态数据、所述位置数据和所述高度数据；所述数据处理模块还用于基于记录的信息形成所述飞行日志；所述存储介质模块与所述数据处理模块通信，用于介质化地保存所述飞行日志。
9、进一步的，所述云开发平台包括网页端和云服务器；所述网页端采用网页用户封装接口，用于提供所述云服务器的直接访问入口以支持用户的注册和登录；所述网页端在与所述地面站通信时能够确认用户身份，以及接收所述地面站上传的所述控制代码和云编译请求；所述云服务器与所述网页端通信，用于接收所述网页端转送的所述控制代码和所述云编译请求，以及根据所述云编译请求启动相应的代码编译任务，通过云端编译将所述控制代码编译为所述控制固件；所述网页端还用于从所述云服务器接收编译完成的所述控制固件，以及将所述控制固件回传至所述地面站。
10、进一步的，所述云服务器采用分离式服务器架构，包括主服务器和从服务器；所述主服务器与所述网页端相连，用于提供网站运行环境以维持所述网页端的运行；所述主服务器还用于接收所述网页端上传的所述控制代码和所述云编译请求，确认所述云编译请求中的请求内容后生成对应的编译指令与项目包发送至所述从服务器；所述从服务器与所述主服务器通信，用于根据所述主服务器发送的所述编译指令启动相应的代码编译任务，从所述项目包中获取所述控制代码并执行所述控制代码的云端编译，生成所述控制固件并将所述控制固件返回至所述主服务器；所述主服务器还用于将所述从服务器编译完成的所述控制固件返回至所述网页端。
11、进一步的，所述通用飞控硬件平台还用于兼容其它的无人运动载具，基于烧写的载具控制固件和载具控制参数执行所述无人运动载具的运动控制；所述无人运动载具包括无人车、无人船、微型坦克、无人火箭中的一者或多者；所述载具控制固件被配置为针对所述无人运动载具的控制代码经云端编译后产生的固件；所述载具控制参数被配置为针对所述无人运动载具的初始的控制参数。
12、本技术的有益效果是：
13、依上述实施例的一体化飞控云开发系统，由于端云协同的整体架构，既能利用具有高性能计算资源的云端进行编译工作，降低了环境维护和硬件的成本，又能通过动态分配计算资源，确保系统的高效稳定运行，提升编译速度和飞控开发效率。而且，利用通用飞控硬件平台可以规范化、模块化的软硬件设计来实现不同载具的统一控制，不仅极大地节省了载具控制器的设计成本，还将加速无人载具技术的推广和应用。此外，云开发平台能够实现基于云服务器的通用飞控开发功能，避免了复杂的本地环境配置，从而简化开发流程，极大地降低飞控开发的难度和学习门槛。
1.一体化飞控云开发系统，其特征在于，包括地面站、云开发平台和通用飞控硬件平台；
2.如权利要求1所述的一体化飞控云开发系统，其特征在于，所述地面站包括飞控算法开发模块、初始设置模块、模拟仿真模块；
3.如权利要求2所述的一体化飞控云开发系统，其特征在于，所述地面站还包括飞行计划模块和飞行数据模块；
4.如权利要求1所述的一体化飞控云开发系统，其特征在于，所述通用飞控硬件平台包括传感器单元、主处理器单元、从处理器单元和日志存储单元；
5.如权利要求4所述的一体化飞控云开发系统，其特征在于，所述主处理器单元包括姿态解算模块、姿态控制模块和位置控制模块；
6.如权利要求4所述的一体化飞控云开发系统，其特征在于，所述从处理器单元包括遥控指令处理模块和电机舵机控制模块；
7.如权利要求4所述的一体化飞控云开发系统，其特征在于，所述日志存储单元包括数据处理模块和存储介质模块；
8.如权利要求1所述的一体化飞控云开发系统，其特征在于，所述云开发平台包括网页端和云服务器；
9.如权利要求8所述的一体化飞控云开发系统，其特征在于，所述云服务器采用分离式服务器架构，包括主服务器和从服务器；
10.如权利要求1所述的一体化飞控云开发系统，其特征在于，所述通用飞控硬件平台还用于兼容其它的无人运动载具，基于烧写的载具控制固件和载具控制参数执行所述无人运动载具的运动控制；所述无人运动载具包括无人车、无人船、无人火箭中的一者或多者；所述载具控制固件被配置为针对所述无人运动载具的控制代码经云端编译后产生的固件；所述载具控制参数被配置为针对所述无人运动载具的初始的控制参数。
