文献综述
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摘要：随着社会的不断进步发展，各式各样传感器应用的实现，处理器的高速发展，以及控制系统的日益成熟，自主飞行器即我们俗称的无人机，正从军事使用逐渐转向民用行业，目前在消费类无人机领域中法国的Parrot，中国的大疆和美国加州的3DRobotics三家公司已经形成了三足鼎立的局面。一般而言，四旋翼飞行器主控制器采用的是 ARM 公司推出的 STM32 微控制器，姿态传感器采用的是内部集成了三轴陀螺仪和三轴加速度计的MPU6050，磁航向计采用的是3-轴数字罗盘HMC5883L，若是准备使用功率较大的四旋翼飞行器，在电机上会采用三相无刷电机，在桨翼上的选择通常是大电机配小桨,小电机搭配大桨。完整的无人机系统应当有飞控系统以及地面站控制系统，飞控系统主要包含有两个控制回路，一个是稳定控制回路，一个是制导控制回路。
STM32F103：STM32F103作为中低端的32位ARM微控制器，该系列芯片是意法半导体（ST）公司出品，其内核是Cortex-M3。它集成定时器，CAN，ADC，SPI，I2C，USB，UART，等多种功能。以STM32F103作为飞行控制器的微控制器核心对四旋翼飞行器进行设计，飞控系统总框架构图如图-1所示，四旋翼飞行器的飞控系统主要包括：主控制器模块、电源模块、无线通信、输入信号模块、GPS模块、传感器数据采集模块、电机模块，它通常需要具有如下功能：能够实时的采集到各个传感器信息，同时为了方便后期的扩展功能，还需预留扩展口；能够快速的通过获得信息来确定当前飞行器的飞行状态；能够通过无线通信实现各项指令的传送，并且可以将飞行状态返回给地面接收装置，方便地面站对四旋翼飞行器进行控制和监测；可手控也可自控，通过手控和自控的双保险，保证飞行器的安全飞行可应对一些突发状况；能够实现四旋翼飞行器的飞行姿态控制、航向控制、高度控制、自主飞行等模式的控制律解算。同时为了便于调试，我们会加入地面站功能，整体部分主要包括PC机，无限数据传送模块（简称数传），显示界面等，可以实现以下功能：能够通过无线通信接收飞行器发送回来的各个飞行信息，并能够发送控制指令给飞控系统来控制飞行器；能够实现手动和自动飞行模式的快捷切换，在遇到故障时，能够使用手动无线遥控器对飞行器进行控制；从地面站测控软件上可以直观的观测到飞行器当前的飞行状态信息，方便对飞行器的控制；能够对飞行器的飞行数据进行记录存储，达到完善飞行器的目的。
STM32F103微处理器
加速度陀螺仪MPU6050
无刷直流电机
无刷直流电机驱动器
无刷直流电机控制器
数字罗盘HMC5883L
