结构预览

官网英文原文地址：http://dev.px4.io/concept-architecture.html

PX4由两个层次组成：一是飞行控制栈(flight stack)，即自驾仪的软件解决方案，二是中间件，一种可以支持任意类型自主机器人的通用机器人中间件。

所有的无人机机型，事实上所有的包括船舶在内的机器人系统，都具有同一代码库。整个系统设计是反应式(reactive)的，这意味着：

• 所有的功能被划分为可替换部件
• 通过异步消息传递进行通信
• 该系统可以应对不同的工作负载

除了这些运行时的考虑外，还需要使系统各模块最大程度地可重用。

顶层软件结构

下面每一块都是单独的模块，不论是在代码，依赖性甚至是在运行时都是独立的。每个箭头是一种通过uORB进行发布/订阅调用的连接。

PX4结构允许其即使是在运行时，也可以快速方便地交换各个单独的模块。

控制器/混控器是针对于特定机型的（如多旋翼，垂直起降或其他飞机），但是顶层任务管理模块如控制模块，导航模块是可以在不同平台共享的。

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{% mermaid %}
graph TD;
制导—>导航;
user—>制导;
user—>stickmapper;
stickmapper—>导航;
导航—>位置控制
位置控制—>姿态控制;
姿态控制—>混控输出;
位置估计—>位置控制;
位置估计—>导航;
位置估计—>姿态估计;
姿态估计—>姿态控制;
混控输出—>电机驱动;
{% endmermaid %}

地面站通讯结构

与地面站（GCS）之间的交互是通过一种“商业逻辑”应用程序来处理的，包括如 commander( 一般命令与控制，例如解锁 ) ， navigator ( 接受任务并将其转为底层导航的原始数据 ) 和 mavlink 应用， mavlink 用于接受 MAVLink 数据包并将其转换为板载 uORB 数据结构。这种隔离方式使架构更为清晰，可以避免系统对 MAVLink 过于依赖 。 MAVLink 应用也会获取大量的传感器数据和状态估计值，并将其发送到地面站。

{% mermaid %}
graph TD;
mavlink—-制导;
mavlink—-导航;
位置估计—>mavlink;
姿态估计—>mavlink;
混控输出—>mavlink;
{% endmermaid %}