致謝
作者簡介
第1章　導(dǎo)論 1
1.1　什么是無人機(jī) 2
1.1.1　軍事 2
1.1.2　工業(yè) 2
1.1.3　商業(yè) 2
1.2　無人機(jī)系統(tǒng)的組成部分 3
1.2.1　硬件 3
1.2.2　軟件 7
1.2.3　機(jī)械 8
1.2.4　地面控制器和配件 8
1.3　小結(jié) 10
第2章　無人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程 11
2.1　系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11
2.1.1　需求規(guī)格確定 12
2.1.2　架構(gòu) 12
2.1.3　實(shí)現(xiàn) 15
2.1.4　我們的“農(nóng)作物監(jiān)測(cè)”無人機(jī)規(guī)格 15
2.2　機(jī)械設(shè)計(jì) 16
2.2.1　定義 17
2.2.2　用途 18
2.2.3　需求 19
2.2.4　依賴性 21
2.3　硬件設(shè)計(jì) 21
2.3.1　硬件需求 21
2.3.2　電氣配件選擇 23
2.3.3　PCBA設(shè)計(jì) 24
2.3.4　線路板規(guī)劃 28
2.3.5　電力架構(gòu) 29
2.4　軟件架構(gòu) 39
2.5　物流和運(yùn)營管理 40
2.6　小結(jié) 41
第3章　主要配件和選擇考慮因素 43
3.1　片上系統(tǒng) 43
3.1.1　類別 44
3.1.2　關(guān)鍵考慮因素 45
3.1.3　解決方案 45
3.2　內(nèi)存 45
3.2.1　類別 46
3.2.2　關(guān)鍵考慮因素 47
3.2.3　解決方案 48
3.3　存儲(chǔ) 50
3.3.1　類別 50
3.3.2　關(guān)鍵考慮因素 56
3.3.3　解決方案 57
3.4　通信模塊 58
3.4.1　類別 58
3.4.2　關(guān)鍵考慮因素 60
3.4.3　解決方案 61
3.5　攝像頭 62
3.5.1　類別 62
3.5.2　關(guān)鍵考慮因素 63
3.5.3　解決方案 63
3.6　顯示器 64
3.6.1　類別 65
3.6.2　關(guān)鍵考慮因素 65
3.7　飛行控制器 66
3.7.1　類別 66
3.7.2　關(guān)鍵考慮因素 66
3.7.3　解決方案 66
3.8　電池 67
3.8.1　類別 67
3.8.2　關(guān)鍵考慮因素 68
3.8.3　解決方案 69
3.9　散熱 69
3.9.1　類別 69
3.9.2　關(guān)鍵考慮因素 70
3.9.3　解決方案 71
3.10　互連線 71
3.10.1　類別 71
3.10.2　關(guān)鍵考慮因素 73
3.10.3　解決方案 74
3.11　機(jī)械 74
3.11.1　類別 74
3.11.2　關(guān)鍵考慮因素 75
3.11.3　解決方案 75
3.12　小結(jié) 76
第4章　無人機(jī)硬件開發(fā) 77
4.1　PCB庫的開發(fā) 77
4.2　電路圖設(shè)計(jì) 81
4.2.1　電路圖采集 81
4.2.2　設(shè)計(jì)規(guī)則檢查 82
4.2.3　生成網(wǎng)表 83
4.3　物料清單 83
4.3.1　符號(hào)屬性 85
4.3.2　生成BOM 85
4.3.3　材料準(zhǔn)備 86
4.4　布局設(shè)計(jì) 86
4.4.1　電路板輪廓 87
4.4.2　層堆疊 87
4.4.3　電氣約束 88
4.4.4　機(jī)械約束 91
4.4.5　網(wǎng)表 93
4.5　小結(jié) 96
第5章　系統(tǒng)組裝、定型和驗(yàn)證 97
5.1　PCB制造工藝 97
5.2　PCB組裝過程 99
5.2.1　表面貼裝組裝工藝 100
5.2.2　通孔組裝工藝 102
5.2.3　終檢驗(yàn)和功能測(cè)試 103
5.2.4　后期工藝 104
5.3　電路板上電 104
5.3.1　基本檢查 105
5.3.2　短路檢查 105
5.3.3　電源檢查 106
5.3.4　測(cè)序和復(fù)位檢查 106
5.4　電路板級(jí)測(cè)試 107
5.4.1　BIOS閃存編程 107
5.4.2　操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序安裝 108
5.4.3　功能檢查 108
5.5　設(shè)計(jì)確認(rèn)測(cè)試 109
5.5.1　電源確認(rèn) 109
5.5.2　電氣確認(rèn) 112
5.6　無人機(jī)組裝 113
5.6.1　無人機(jī)系統(tǒng)確認(rèn)測(cè)試 114
5.6.2　系統(tǒng)試生產(chǎn) 114
5.7　小結(jié) 115
第6章　軟件開發(fā) 117
6.1　軟件開發(fā)和部署 117
6.1.1　軟件開發(fā)生命周期 117
6.1.2　軟件開發(fā)模型 118
6.2　軟件棧 121
6.2.1　硬件 122
6.2.2　系統(tǒng)固件和設(shè)備 122
6.2.3　操作系統(tǒng) 123
6.2.4　RTLinux的設(shè)計(jì) 124
6.2.5　SDK和庫 126
6.2.6　應(yīng)用程序 126
6.3　無人機(jī)設(shè)計(jì)關(guān)鍵考慮事項(xiàng) 127
6.3.1　低功耗 127
6.3.2　實(shí)時(shí)系統(tǒng) 137
6.4　系統(tǒng)軟件集成和啟動(dòng) 140
6.4.1　系統(tǒng)啟動(dòng) 140
6.4.2　驗(yàn)證、確認(rèn)和維護(hù) 143
6.5　小結(jié) 146
第7章　無人機(jī)產(chǎn)品認(rèn)證 147
7.1　管理認(rèn)證 147
7.1.1　安全 148
7.1.2　發(fā)射 150
7.1.3　免疫 150
7.2　環(huán)境認(rèn)證 152
7.2.1　溫度 152
7.2.2　濕度 152
7.2.3　海拔高度 153
7.2.4　跌落、沖擊、振動(dòng) 153
7.2.5　可靠性 153
7.3　服務(wù)和支持 154
7.3.1　試運(yùn)行 154
7.3.2　設(shè)備軟件升級(jí) 154
7.3.3　技術(shù)服務(wù) 154
7.4　產(chǎn)品生態(tài) 155
7.4.1　違禁物質(zhì) 155
7.4.2　RoHS 155
7.4.3　歐盟REACH 156
7.4.4　加利福尼亞州65號(hào)提案 156
7.4.5　WEEE 157
7.4.6　ISO 157
7.5　產(chǎn)品認(rèn)證中心 157
7.6　設(shè)備成本 157
7.6.1　生產(chǎn)成本 158
7.6.2　配件成本 158
7.7　無人機(jī)規(guī)則 158
7.7.1　規(guī)則 158
7.7.2　無人機(jī)登記 158
7.8　小結(jié) 159
附錄1　電路圖基礎(chǔ) 161